The use of paper processing residues in the development of ceramics with improved thermal insulation properties
Isıl yalıtım özellikleri iyileştirilmiş seramiklerin geliştirilmesinde kağıt üretim atıklarının kullanılması
- Tez No: 266616
- Danışmanlar: PROF. DR. SEDAT AKKURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atık değerlendirme, Atık çamur, Gözeneklilik, Isı yalıtımı, Kağıt endüstrisi, Refrakter, Seramikler, Termal iletkenlik, Tuğla, Waste evaluation, Waste sludge, Porosity, Heat insulation, Paper industry, Refractory, Ceramics, Thermal conductivity, Brick
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstriyel bir atık olan geri dönüşüm kağıt üretimi atıkları, yapı tuğlası ve refrakter ateş tuğlası uygulamaları için, ısıl yalıtım özellikleri iyileştirilmiş gözenekli ve ağırlıkça hafif seramiklerin üretilmesinde kullanılmıştır. Mikro-boyutlu kalsiyum karbonat (<5 ?m) ve selüloz lifleri (<20 ?m çaplı) içeren bu atıklar yapı tuğlasında pişme esnasında gözenekli bir yapı oluşturmak için katkı maddesi olarak başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Atık katkısıyla gözenekli olan dolu (deliksiz) tuğla ve düşey delikli tuğla örnekler sırasıyla 0.4 W/mK ve 0.158 W/mK'lik ısıl iletkenliğe sahiptir. Bu değer, evlerde ve diğer binalarda önemli enerji tasarrufu anlamına gelmektedir. Kağıt atığı tuğla kiline yüksek miktarda ilave edildiğinde, 1000?1100°C'lik pişirme sıcaklıklarında tuğla bünyesinde anortit (CaO?Al2O3?2SiO2) fazı oluşmuştur. Bu oluşum, gözenekli ve düşük yoğunluklu yalıtım ateş tuğlasının üretilmesiyle ilgili olan tezin ikinci kısmı için bir esinlenme olmuştur. Ağırlıkça %30'a kadar yüksek miktarlarda kağıt atığının farklı kil sistemlerine ilave edilmesiyle hazırlanan karışımların yüksek sıcaklıklarda (1100?1400°C) pişirilmesiyle kristal anortit fazı oluşmuştur. Ağırlıkça %30'a kadar talaş ilavesiyle hazırlanan karışımlardan oldukça yüksek gözenekli ve ağırlıkça hafif anortit seramikleri başarıyla üretilmiştir. Örneklerin ısıl iletkenlikleri talaş ilavesinin artmasıyla 0.25 W/mK (1.12 g/cm3)'den 0.13 W/mK (0.64 g/cm3)'e düşmüştür. Üretilen örnekler 1100°C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda kararlıdır ve oda sıcaklığındaki eğme dayanımları yeterince yüksektir. Bu tez kapsamında, hem binalarda ısı kayıplarını düşürmek ve ısı yalıtımı sağlamak için ve hem de yüksek sıcaklık uygulamalarında ısı yalıtımı sağlamak için gözenekli ve ağırlıkça hafif iki farklı türde seramikler geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Recycled paper processing residues, those are industrial wastes, are utilized in the manufacture of porous and lightweight ceramics with improved thermal insulation properties for structural brick and refractory firebrick applications. These residues that contained micro-sized calcium carbonate (<5 ?m) and cellulose fibers (<20 ?m of diameter), were successfully used as an additive to earthenware brick to create porous structure during firing. A solid porous brick and a vertically perforated porous brick had 0.4 W/mK and 0.158 W/mK of thermal conductivity, respectively. This means substantial potential energy savings in houses and other buildings. When the paper residue was added in extreme amounts to the brick clay, it was found that anorthite (CaO?Al2O3?2SiO2) formed in the brick at the high-end of the firing temperatures of 1000-1100°C. This inspired the second part of the thesis which dealt with the production of porous, lower density insulating firebrick. Addition of the paper residue in excessive amounts up to 30% into the clay systems and firing at higher temperatures (1100?1400°C) formed a crystalline anorthite phase. Highly porous anorthite lightweight ceramics from the mixtures with up to 30% sawdust addition (used as additional pore-former) was successfully produced. Thermal conductivities of the samples decreased from 0.25 W/mK (1.12 g/cm3) to 0.13 W/mK (0.64 g/cm3) with increasing sawdust addition. Samples were stable at high temperatures up to 1100°C, and their cold strength was sufficiently high. Two separate porous lightweight ceramics were developed for insulation in buildings to reduce heat losses, and for insulation in high temperature applications.
Benzer Tezler
- Recombinant production and characterization of serine protease enzyme from Virgibacillus sp. AGTR strain using site directed mutagenesis
Virgibacillus sp. AGTR suşundan izole edilen serin proteaz enziminin bölgeye yönelik mutagenez yöntemi kullanılarak rekombinant üretimi ve karakterizasyonu
EVRİM KAPUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Sülfatlı çözeltilerden bakır ve kobaltın H2S ile çöktürülme kinetiğinin incelenmesi
The Investigation of precipitation kinetics of copper and cobalt by H2S in sulphate based solutions
CEM OKTAYBAŞ
- Pirinç kabuğu külünden, nano gözenekli kalsiyum silikat üretimi, karakterizasyonu ve ağır metal adsorpsiyonunda kullanımı.
Production of nano-porous calcium silicate from rice hull ash, characterization and use of heavy metal adsorption.
MİLAD POURSHAKİBA
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL TAŞPINAR
- Ozon ve UV ışınlarının karabiberin mikrobiyal dekontaminasyonunda kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of potential use of ozone and UV radiation in microbial decontamination of black pepper
NAGİHAN AYVAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ