Biomass is characterized by highly variable properties. It can be converted to more valuable energy forms and products through a variety of conversion processes. This thesis focuses on addressing several important issues related to combustion and pulping. Experimental investigations were carried out on a biomass-fired industrial fluidized-bed boiler. The observed combustion asymmetry was explained by an imbalance in the fuel feed. Increased levels of carbon monoxide were detected close to boiler walls which contribute significantly to the risk of wall corrosion. Moreover, extensive literature analysis showed that near-infrared spectroscopy (NIRS) has a great potential to provide property information for heterogeneous feedstocks or products, and to directly monitor processes producing/processing biofuels in real-time. The developed NIRS-based models were able to predict characteristics such as heating value, ash content and glass content. A study focusing on the influence of different spectra acquisition parameters on lignin quantification was carried out. Spectral data acquired on moving woodchips were found to increase the representativeness of the spectral measurements leading to improvements in model performance. The present thesis demonstrates the potential of developing NIRS-based soft-sensors for characterization of biomass properties. The on-line installation of such sensors in an industrial setting can enable feed-forward process control, diagnostics and optimization.

Slagg har historiskt använts som konstruktionsmaterial i olika applikationer. Alla typer av slagg passar inte på grund av otillräckliga egenskaper. Vid produktion av höglegerat rostfritt stål så är slaggen mycket kalkrik, vilket leder till sönderfall på grund av absorption av vatten. Vissa stålsorter hos Sandvik tillverkas med ett tvåslaggsförfarande där en första reduceringsslagg först används för att sedan ersättas av en raffineringsslagg. Denna rapport behandlar förändringar i slaggsammansättning för att förbättra slaggens egenskaper gällande volymstabilitet efter deponering. I synnerhet så behandlas volymstabilitet av reduceringsslagg och om möjligheterfinns att kombinera bra stålproduktion med volymstabil slagg.Projektet har syftat till att kartlägga hur slaggen fungerar i dagsläget med provtagning nära konverter men även hur förändrade sammansättningar påverkar slaggen som svalnar enligt normal praxis utanför stålverket. Slagger som faller sönder av fasomvandlingar har observerats. Slutligenhar en sammansättning som ser lovande ut ur produktionsperspektiv och stabilitetsperspektivhittats. Slaggen blir då stabil även efter försök att orsaka sönderfall i extrem miljö. Vid produktionmed minskad kalktillsats under reducering kan ungefär två tredjedelar av ingående charger somska reduceras med aluminium hanteras. Med en mindre förändring i AOD processen vid reduceringså skulle ca 6000ton/år kunna skiftas från att sönderfalla till att bli stabil. / Slag has historically been used as a construction material in different applications. All types of slags are not suitable due to insufficient properties. Production of high alloy stainless steels leads to a slag which is rich in lime, which leads to disintegration due to absorption of water. Certain steel qualities at Sandvik is manufactured with a two slagg procedure where a first reduction slag is use that is replaced with a refining slag. This report looks into changes in the slag-composition to improve the properties in regards to volumetric stability after disposal. Especially it investigates volumetric stability of the reduction slag and if it is possible to combinea production of high quality steel with a stable slag. Further investigations during the project has looked at how the slag works today, with sampling close to the AOD converter but also how different slag compositions affects the slag that is disposed of outside the steelplant with todays disposal routine. Slag that disintegrates due to phase changes during cooling has been observed. A slag composition that seems promising from aproduction and stability perspective has been found. It results in a slag that remain stable even after enduring harsch enviroments. A production with less lime addition during the reduction phase can handle about two thirds of the aluminum reduced steel batches. With this small changein the AOD process roughly 6000tonnes/year of slag could be shifted from disintegration to stable material.

No description available.

Syftet med denna studie är att undersöka förskollärares inställning till kemi och fysik i förskolan. Som metod för studien användes kvalitativa intervjuer där förskollärare i olika åldrar, antal verksamma år och kommuner intervjuades. Tidigare genomförd studie visade att förskollärare arbetar i mindre utsträckning eller inte alls med fysik och kemi. Skolverket fastslog att ett förtydligande av läroplansmålen gällande naturvetenskap behövde genomföras. I revideringen av läroplansmålet ersattes begreppet naturvetenskapliga fenomen med begreppen enkla kemiska processer och fysikaliska fenomen. Omformuleringen gav förhoppningar om att begreppens innebörd skulle konkretiseras för förskolläraren och på så vis underlätta förutsättningarna för att arbeta med naturvetenskap i förskolan. Resultatet visade att revideringen av begreppet naturvetenskapliga fenomen har inneburit ett förtydligande i att även kemi och fysik ingår och ska beröras i aktiviteter inom naturvetenskap. Vi uppmärksammade två övergripande mönster i respondenternas uttryck kring kemi och fysik under intervjuerna. Ämnena valdes antingen bort medvetet på grund av för lite ämneskunskap eller glömdes bort i förhållande till delen med natur och biologi. Förskollärarna insåg mestadels att de arbetat med kemi och fysik efter att aktiviteten genomförts. Om delen med kemiska processer och fysikaliska fenomen inte är ett medvetet centralt val att beröra innan aktiviteten påbörjats ställde vi oss frågan om målet kan uppnås när man inte varit aktivt medveten om ämnena under aktiviteten? Dock ansåg majoriteten av förskollärarna att de uppnådde målet men ifrågasätta under intervjun när de egentligen kan säga att ett mål är uppnått. Studien visar att det har blivit tydligare för förskollärarna att kemi och fysik ingår i begreppet naturvetenskap men ett nytt problem har uppstått, nämligen är att de inte anser sig förstå innebörden av de nya begreppen. Respondenterna uttryckte en önskan om förtydligande av begreppen samt kompetensutveckling inom området för att kunna arbeta med kemi och fysik i större utsträckning.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2004. / Härtill 4 uppsatser.

As the emission legislation becomes more stringent, higher demands are put on the aftertreatment system in trucks. For dealing with nitrous oxides, AdBlue® (urea–water solution) is injected into the exhausts which evaporates and reduces nitrous oxides to nitrogen. At low exhaust temperatures, it is more difficult to evaporate the injected AdBlue® as the exhausts contain less energy. The injected solution may instead form a wall film. In this wall film, side reactions can occur which leads to the formation of deposits. This thesis aims at understanding how and when wall films and deposits are formed. To achieve this, a test rig that allowed visual and infrared observations of the process and variation of governing properties was designed and built. The results show that thicker plates can sustain higher dosages than thinner plates since the temperature drop and film area are smaller for the thicker plate. It was also observed that at plate temperatures >340 °C, the water in the impacting spray evaporated, leaving a urea dust in the gas phase. It is also clear that deposits form faster at higher gas temperatures (> 350 °C) compared to at lower temperatures (200–250 °C). The deposits form at the edge of the wall film in a region with a temperature higher than in the middle of the wall film. At lower temperatures, a wall film that spreads out over a very large area is formed and after a longer time period, deposits form at obstacles and at the wall film edge. Experiments for 2 h at lower temperatures left approximately the same amount of deposits as experiments for 30 min at higher temperatures. / När lagkraven blir strängare sätts högre krav på efterbehandlingssystemet i lastbilar. För att få bort nitrösa gaser injiceras AdBlue® (urea–vattenlösning) in i avgaserna vilken förångas och reducerar de nitrösa gaserna till ofarligt kväve. Vid låga avgastemperaturer är det svårare att förånga den injicerade AdBlue®–lösningen då avgaserna innehåller mindre energi. Den injicerade lösningen kan istället bilda en väggfilm. I denna väggfilm kan sidoreaktioner ske vilket leder till bildning av utfällningar. Detta examensarbete syftar till att öka förståelsen för hur och när väggfilmer och utfällningar bildas. För att uppnå detta designades och byggdes en testrigg i vilken visuella och infraröda observationer kan göras och influerande parametrar varieras. Resultaten visar att tjockare plåtar kan utstå högre doseringar jämfört med tunnare plåtar, eftersom lägre temperaturminskning och film area uppmätts för den tjockare plåten. Det sågs också att vid plåttemperaturer >340 °C så förångades vattnet i AdBlue®-lösningen först och efterlämnade ett ureadamm i gasfasen. Det konstaterades också att utfällningar bildas snabbare vid högre gastemperaturer (> 350 °C) jämfört med vid lägre temperaturer (200–250 °C). Utfällningarna bildas vid kanten av väggfilmen i en region som har en temperatur som är högre än den i mitten av väggfilmen. Vid lägre temperaturer bildas en väggfilm som sprider ut sig över en stor area och med tiden bildas utfällningar vid hinder och vid filmkanten. Experiment under 2 h vid låg gastemperatur gav jämförbara mängder utfällningar som experiment under 30 min vid högre temperatur.

I dagsläget pågår en omfattande planering av utbyggnationen samt upprustningen av Södersjukhuset. Byggnationen beräknas preliminärt vara i bruk under mars 2018. I och med förändringen kommer sjukhuset få en helt ny sterilcentral.  Till en sterilcentral anländer kontaminerat medicinskt gods från tillhörande eller externa sjukhus. Efter att ha genomgått diskdesinficering och autoklavering på sterilcentralen kommer godset så småningom ut som sterilt för ytterligare användning.  Det finns idag en i stort sett färdig ritning för den nya sterilcentralen, men en osäkerhet i om antal utritade diskdesinfektorer och autoklaver kommer kunna omhänderta det framtida flödet av kontaminerat medicinskt gods. Målet med projektet var att undersöka Södersjukhusets preliminära ritning och sedan avgöra om ritningens diskdesinfektor- samt autoklavlinje är rätt dimensionerad och kan följas vid utbyggnationen. För att uppfylla detta mål har flödesundersökningar samt kapacitetsberäkningar utförts på dagens sterilcentral. Resultaten från dessa undersökningar har sedan jämförts med ritningen för att kunna dra en slutsats i huruvida ritningens specifikationer gällande diskdesinfektor- samt autoklavlinje är tillräckliga.  Antalet maskiner i den preliminära ritningen kommer kunna hantera dagens flöde av medicinskt gods om de har en kapacitet minst lika stor som dagens utrustning. Därför drogs slutsatsen att denna ritning kunde anses bli den slutgiltiga. / At the moment a comprehensive planning of the reconstruction of Södersjukhuset is in progress. The reconstruction is estimated to be done during March 2018, and with this the hospital will receive a new sterilization center. A sterilization center takes care of medical material that is contaminated at arrival. After the sterilization process, including desinfection and autoclaving, the material leaves the sterilization center as sterile. Today, a drawing of the new sterilization center exists, but there is an uncertainty whether the number of drawn washing desinfectors and autoclaves will be able to handle the incoming material. The goal with the project was to investigate the current drawing and then conclude whether the number of washing desinfectors and autoclaves is correctly dimensioned, and can be followed at the reconstruction. To reach the goal, investigations of the flow and calculations of the capacity, has been done at the current sterilization center. These have then been compared to the drawing, which made it possible to conclude whether the drawing’s number of machines is correctly dimensioned. The number of machines in the present drawing will be able to take care of the daily flow of medical material, if they have a capacity of at least the same as the current machines. Thus the conclusion came to be that the drawing can be considered as the definitive.

Xylan dissolved during kraft cooking and later redeposited on fibre surfaces has been shown to give higher pulp yield and better strength properties. This is economically interesting from an industrial point of view. Many studies have been done to investigate xylan behaviour during kraft cooking, to discover the xylan-cellulose attachment mechanism, to find the optimal xylan retention or adsorption process, and to discover relations between xylan structure and strength enhancement. Most of them have concentrated on hardwood xylan. However, softwoods are the major raw materials for the pulp industries in the northern hemisphere. Earlier studies have shown that the xylan characteristics, rather than simply the amount of xylan, influence the strength-enhancing effect of xylan. To obtain optimal utilization of spruce xylan as a strength enhancer, it is essential to know what the beneficial xylan characteristics are and how cooking conditions affect the characteristics. In this study, kraft cooking of spruce chips was performed under varied cooking conditions and the xylan in the black liquor was precipitated and characterized. It was found that dissolved spruce xylan had a much higher amount of bound lignin compared to previous studies on xylan dissolved from hardwoods. Increased cooking temperature increased the dissolution rate of xylan. The lower alkali charge and higher ionic strength of the cooking liquor resulted in a lower amount of dissolved xylan. Apart from the effect of the amount, cooking conditions also affected substitution of dissolved xylan. Higher temperature and higher ionic strength led to a lower amount of MeGlcA, while the MeGlcA amount of dissolved xylan was preserved during lower alkali cooking. By distinguishing how different cooking conditions affect the characteristics of the xylan dissolved in the black liquor, xylans with different structures were designed to study their effects on pulp strength, that is, the addition of black liquors with certain known xylan characteristics in the kraft cooking process. It was found that the best effect of xylan on tensile strength occurred when the xylan penetrated some distance into the subsurface of the fibre wall. Both low molecular weight and high degree of substitution lowered the tendency of xylan to aggregate, which enabled the dissolved xylan to penetrate some distance into the exposed fibre surface. Upon beating, this xylan was exposed, thus facilitating improvement of fibre-fibre joint formation, which led to increased tensile strength. / <p>QC 20130326</p>

In this study photocatalytic oxidation was investigated as a potential treatment method of VOC emissions from industrial plants. This was done by designing an experimental setup and a photocatalytic reactor for screening of photocatalysts (TiO2). The performance of commercial TiO2 and synthesized TiO2 (pure and Ni-doped) for degrading acetaldehyde when exposed to UV-C light was evaluated at fix reaction conditions. Also, procedure of coating TiO2 on aluminum and stainless steel as well as their stability performance was investigated in the study. For comparison of photocatalysts aluminum was chosen as support material since it showed highest stability at reaction conditions.  The results show that photocatalysts with a high anatase content and high specific surface area present enhanced photocatalytic performance. Commercial TiO2 show significantly higher photocatalytic performance than synthesized TiO2. This may be influenced by higher coating stability presented for commercial TiO2. For synthesized TiO2 non-doped samples present significantly higher performance than Ni-doped TiO2. However, because of coating instabilities it is difficult to determine if this was observed difference in performance was only caused by photocatalytic performance. / I detta arbete undersöktes fotokatalytisk oxidation som potentiell gasreningsteknik för industriella utsläpp av flyktiga organiska kolväten. En experimentell uppsättning konstruerades tillsammans med en fotokatalytisk reaktor designad för att jämföra olika fotokatalysatorers (TiO2) prestanda. Prestandan för både kommersiella fotokatalysatorer samt fotokatalysatorer syntetiserade i arbetet (TiO2 samt Ni-dopad TiO2) jämfördes för att bryta ned acetaldehyd under konstanta reaktionsförhållanden samt bestrålning av UV-C. Aluminum och rostfritt stål undersöktes som supportmaterial för TiO2. För undersökning av olika fotokatalytorers prestanda användes aluminum på grund av en högre stabilitet vid undersökta reaktionsförhållanden. Resultaten från jämförelsen av olika fotokatalysatorer visar att en hög andel anatas form av TiO2 samt en hög specifik ytarea ger en förbättrad fotokatalytisk prestanda. Kommersiell TiO2 visade signifikant högre fotokatalytisk effekt än syntetiserad TiO2. Detta kan bero på en högre stabilitet av TiO2-beläggning på aluminum för kommersiell TiO2 gentemot syntetiserad och inte nödvändigtvis bero av enbart fotokatalytisk aktivitet. För syntetiserad TiO2 visar dopning med Ni signifikant lägre aktivitet än för icke dopad TiO2. På grund av instabilitet i beläggningen av TiO2 på supportmaterialet kan en påverkan av detta inte uteslutas.

De senaste åren har Boliden Rönnskär haft problem med beläggningsbildande i anodugnen. Initiala undersökningar har visat på höga nickelhalter, då nickelhalterna förutspås öka de närmaste åren är det av stor vikt att lösa problematiken med anodugnsbeläggningen. Avsikten med detta projekt, är med anledning av detta, att bilda en djupgående förståelse kring beläggningen och dess uppkomst. Detta med huvudsyfte att förhindra bildandet av beläggningen, alternativt finna en metod för att avlägsna redan befintlig beläggning.  För att uppnå målet genomfördes en grundlig karakterisering av beläggningsprover, följt av kartläggning av driftanalyser, karakterisering av driftprov, termodynamiska beräkningar samt försök i labbskala.  Karakteriseringen av beläggningsproverna visade att beläggningen till största del bestod av nickel- järnspineller, men även nickelinnehållande silikatfaser så som nickelinnehållande olivin hittades vid karakteriseringen. Beläggningen innehöll dessutom, viss del kopparoxid samt inneslutningar av metallisk koppar. Karakteriseringen visade vidare på en viss inlösning av anodugnsteglet i beläggningen, samt att flyttemperaturen för de flesta prov var förhållandevis hög (&gt;1400°C).  Kartläggningen av driftanalyser visade på att ökande nickelhalter i blisterkopparen till viss del kunde sammankopplas med en ökning i beläggningsbildandet.  Liknande faser som de i beläggningen hittades vid karakteriseringen av driftprover på tunnslagg, vilka var en silikatfas, en spinellfas, en fas med kopparoxid samt inneslutningar av metalliskkoppar. De termodynamiska beräkningarna visade att spinell- och olivinfaser är termodynamiskt stabila vid jämnvikt under normala driftstemperaturer (1200°C-1250°C) i anodugnen och en syreaktivitet på ~10-7. Beräkningarna visade även att det är termodynamiskt möjligt att med hjälp av tillsatser som soda och kiseldioxid lösa upp redan bildad beläggning.  Resultaten av labbförsöket visade att förhållandena i ugnen varit för reducerande, troligen på grund av användandet av grafitdeglar, vilket medfört att metalloxiderna reducerats ned till metallisk fas. Tegelbitarna som lagts ned i degeln tillsammans med beläggning och tillsatser var dock relativt intakt i samtliga försök, vilket tyder på att tillsatserna inte bör utgöra någon större risk med hänsyn till slitage på teglet i anodugnen vid ett första försök.  Troligt är att beläggningen i anodugnen uppstår genom att tunnslagg från konvertern följer med blisterkopparen till anodugnen och bidrar till beläggningsbildandet. Detta då spinellfasen återfanns även vid karakteriseringen av tunnslaggen. Problemet med beläggningen bör därför kunna minimeras genom att minska mängden tunnslagg som följer med till anodugnen. De termodynamiska beräkningarna visade även att det är möjligt att med hjälp av tillsatser lösa upp redan bildad beläggning. Det är rekommenderat att göra om labbförsöken med ett annat degelmaterial samt kortare tid i ugnen. / During the last few years, Boliden Rönnskär has experienced problems regarding buildup in the anode furnace. Initial examinations of the buildup has shown a high nickel content, since the nickel levels are expected to increase in the nearest future it is of great importance to address the issue of the buildup. The purpose of this project is to gain in-depth knowledge of the buildup and its origin, with the main aim of prevent its development, alternatively find a method to eliminate already existing buildup.  To achieve the aim of the project a thorough characterization of buildup samples was performed, followed by mapping of operational analyzes, characterization of operational samples, thermodynamic calculations and experiments in lab scale. The characterization of the buildup samples showed that the buildup mostly consists of a nickel-iron spinel together with nickel containing silicates like nickel containing olivine. The buildup also consisted of some copper oxide and inclusions of metallic copper. The characterization further indicated that the lining of the furnace to some extent redeems in the buildup. The flow temperature for most samples was relatively high (&gt;1400°C).  The mapping of the operational analyzes indicated that higher nickel content in the blister copper could to some extent be linked to an increase of buildup in the anode furnace.  Similar phases as in the buildup was found in the characterization of the operational samples of slag from the copper-making blow, which were a silicate phase, a spinel phase, copper oxide and metallic copper.  The thermodynamic calculations showed that spinel- and olivine phases are thermodynamically stable at equilibrium and normal operational temperatures in the anode furnace (1200°C-1250°C) and an oxygen activity of ~10-7. The calculations further showed that it is thermodynamically possible to dissolve existing buildup through additives like washing soda and silica.  The results from the lab scale experiments revealed that the environment in the furnace was too reductive, likely due to the usage of graphite crucible; resulting in the metal oxides reducing to the metallic phase. A part of an anode furnace brick was placed in the crucible together with the buildup; this brick remained relatively intact through the experiment, which indicates that the additives should not pose a major risk regarding the wear on the anode furnace lining during a first attempt. It is likely that the buildup in the anode furnace is formed due to slag from the converter accompanying the blister copper to the anode furnace, and thereby contributing to the formation of the buildup. This conclusion was drawn since the same phases were found in both the slag and the buildup. Therefore, the problems with the buildup could be minimized by reducing the amount of slag that accompanies the blister copper to the anode furnace. Furthermore, the thermodynamic calculations showed that it is possible to dissolve existing buildup through additives. However, it is recommended to repeat the lab experiments with shorter time in the furnace or with the use of a different crucible material.