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Disertation thesis deals with development of hot dolomite filter for the purposes of cleaning of gas polluted by biomass and waste gasification with ash and tar as well as sulphur and chlorine compounds as main pollutants. Gas is then cleaned so that it can be utilized in cogeneration units with combustion engines. This supports advancement of gasification techniques using decentralized power and heat generation especially for design of small scale units. Concrete aims of this thesis are stated in chapter 2. Experimental fluid gasification stend Biofluid 100 has been in operations at Brno University of Technology (BUT) since 2000 and it helps research of biomass and waste gasification. Development of the filter initially utilized needs and experience with the utility during cooperation of BUT and ATEKO Hradec Králové. Water scrubber was used for gas cleaning, however, this method proved to be ineffective. Alternative solutions were considered. Based on literature search, natural catalysts with limestone basis were opted. First part of the thesis presents literature search of this issue. Historic development and description of gasification process are briefly discussed as well as elementary classification of gasification generators. This part is followed by chapters dealing with gas pollutants. Tar – the most significant pollutant – is discussed in a separate chapter which presents tar formation, its classification, characteristics and methods for its removal. Brief summary of requirements on gas properties with respect to its utilization in various applications (especially in cogeneration units) follows. Other part of the literature search part focuses on methods of removal of tar from gas, especially on catalyst methods. Dolomite characteristics, description of dolomite calcination as well as simplified kinetic model of tar cracking using dolomite are presented. Based on literature search, laboratory and verification equipment was designed for the purposes of dolomite properties testing. Equipment description as well as description of experimental stend Biofluid 100 where the experimental tests were carried out can be found in introduction of the experimental part. This is followed by a complete description of pilot equipment design of hot dolomite filter with general description of experimental work process, brief characteristics of the fuel and catalytic material used. Final part of the work comprises of experiment results that were carried out on the pilot equipment. Focus is on efficiency of tar removal in connection with operation temperature, amount of catalytist and material used. Influence of these parameters on gas composition and energy intensity of the whole process under these conditions is mentioned as well. Possibility of autonomous unit operations without electricity heating is briefly outlined. Summary of the most significant results including the potential of future hot dolomite filter development is stated the final part of the thesis.

In der Arbeit werden Aufschluss- und Sortierergebnisse miteinander kombiniert, um die Anreicherung des Wertstoffs unter Berücksichtigung beider Teilprozesse auf einer vergleichbaren Basis bewerten zu können. Hierfür werden der Literatur vorhandene Modelle entnommen und erweitert, wodurch sich neuartige Parameter definieren lassen. Am Beispielsortierschritt Magnetscheidung wird anhand zweier unterschiedlicher Erze die Beurteilung der Teilprozesse auf Grundlage des vorgeschlagenen Vorgehens dargestellt. Mit Hilfe der Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Erze kann der Einfluss des gewählten Merkmals auf den Verlauf der berechneten Grenzkurven gezeigt werden. Weiterhin erfolgt eine Darstellung der Möglichkeiten durch die Nutzung moderner mineralogischer Analysemethoden zur Berechnung von Mineralsuszeptibilitäten, basierend auf Aufschluss- und Suszeptibilitätsmessungen von Merkmalklassen, sowie das direkte Berechnen von Trennfunktionen mit Hilfe von Aufschlussanalysen der Trennprodukte.

Detta arbetes mål har varit att hjälpa företaget SMA Mineral att utreda de rödamissfärgningar som allt oftare påträffats i deras marmor. Rapporten är högst visuellpå mikroskopisk nivå, och avhandlar vad missfärgningarna beror på. Provmaterialhar undersökts och karakteriserats mineralogiskt och geokemiskt, och typer avmissfärgningen har identifierats. Även en förklaring över de geologiska processersom ger upphov till missfärgningarna har formats. De metoder som använts underarbetet är egna undersökningar med komplement av en litteraturstudie påavhandlingar som handlar om just missfärgningar i marmor. Provmaterial harinhämtats från tre olika platser i gruvan, dessa har sågats och tvättats och några haräven slipats och polerats. Detta material har sedan använts genom hela arbetet.Optiska observationer med hjälp av binokulär har dokumenterats digitalt, detta gavinformation om att missfärgningen ligger mellan karbonatkristallerna, och sannolikthar varit av en mer löslig karaktär i ett tidigare skede. Utifrån detta kategoriserasmissfärgningen till två olika typer. Typ A förekommer som asymmetriska,koncentrerade fläckar på och mellan kristaller men till synes oregelbundet, medantyp B följer mikrofina sprickor och kan ses i bandade regelbundna formationer imaterialet. Järnrika kristaller upptäcktes i missfärgningarnas omedelbara närhet ochhär skapades hypotesen om att det är järnoxider som orsakat föroreningarna. ÄvenSEM-analyser har gjorts för att kunna identifiera den geokemiska sammansättningenav missfärgningarna. Resultaten från SEM- och XRF-analyserna bekräftade tesen, dåjärn förekom i varierande grad i samtliga analyser utom en. Dessutom hittadeshematit som i sig lämnar röda spår, samt ren rost i form av goetit. Ävenlitteraturstudien bekräftade att förekomster av järnrika mineral i marmor förr ellersenare kommer att orsaka missfärgningar. / The goal of this project has been to assist SMA mineral, a limestone producer, tofind the source of red discolourations found in their crystalline limestone. Thediscolouration has appeared on a more regular basis than before and is starting tobecome a problem for the company.This is a highly visual report focused on a microscopical level, that follows thestudy and finding of the origin of the red discolourations. Specimens from threedifferent locations in the quarry have been collected, then cut to proper sizes to fitthe needs for the scans and examinations suited for the project. Some of the sampleswere polished to fit the requirements of SEM. The material has been opticallyanalysed through a binocular microscope and documented with high resolutionimages. This was the first major breakthrough, since the discolouration showed tobe placed between the carbonate crystals, and appeared to have been more of asolution-like substance at some point. Based on the findings, the discolourationcould be categorised inte two types, type A appears as an irregular spotting oncrystal surfaces with a deeper red colour, whilst type B can be found in fine cracksin the material and follows a more regular pattern. Lots of minerals rich in ironwere also found in close proximity to the discolourations, which led to a hypothesisthat iron oxides might be the source of the problem. The thesis was confirmed bySEM- and XRF analyses of the material. Iron in different weight-percentages wasfound in all of the analyses except for one.The mineralogical and geochemical properties of the discolouration has beendefined, and the geological process that leads to the discolouration is explained.

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In der Arbeit werden Aufschluss- und Sortierergebnisse miteinander kombiniert, um die Anreicherung des Wertstoffs unter Berücksichtigung beider Teilprozesse auf einer vergleichbaren Basis bewerten zu können. Hierfür werden der Literatur vorhandene Modelle entnommen und erweitert, wodurch sich neuartige Parameter definieren lassen. Am Beispielsortierschritt Magnetscheidung wird anhand zweier unterschiedlicher Erze die Beurteilung der Teilprozesse auf Grundlage des vorgeschlagenen Vorgehens dargestellt. Mit Hilfe der Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Erze kann der Einfluss des gewählten Merkmals auf den Verlauf der berechneten Grenzkurven gezeigt werden. Weiterhin erfolgt eine Darstellung der Möglichkeiten durch die Nutzung moderner mineralogischer Analysemethoden zur Berechnung von Mineralsuszeptibilitäten, basierend auf Aufschluss- und Suszeptibilitätsmessungen von Merkmalklassen, sowie das direkte Berechnen von Trennfunktionen mit Hilfe von Aufschlussanalysen der Trennprodukte.

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