Thin zeolite films have great potential in several novel application areas such as: structured catalysts, membranes and sensors. To fully exploit the advantages of these films it is of great importance to determine the properties of the films. A powerful technique for studies of phenomena at surfaces or in thin films is FTIR/ATR-spectroscopy (Fourier Transform Infra Red / Attenuated Total Reflection). Furthermore, thin zeolite films may be utilized for enhanced selectivity and sensitivity for this technique. In this work films with a thickness of 200 nm of the zeolites ZSM-5 and silicalite-1 were grown on ZnSe, ZnS, ZrO2, Si and Ge ATR elements using a method that had been developed previously. The coated elements were evaluated in a gas sensor application by comparing the sensitivity for a hydrocarbon of zeolite-coated elements versus a standard 10 cm gas cell. The sensitivity was approximately 85 times higher for the coated elements compared to the gas cell at low hydrocarbon concentration. The response time was investigated by exposing the coated element to a step increase of an analyte and recording the response as a function of time. The response was relatively fast, equilibrium was achieved after approximately 250 s, but already after a few seconds a strong signal could be detected. The coated elements were also used to determine single gas adsorption isotherms. The systems studied were n-hexane/silicalite-1 and p-xylene/silicalite-1. Adsorption isotherms determined at varying temperatures were typical for microporous materials. Capillary condensation was observed at higher concentration of the adsorbent. Henry constants and heats of adsorption determined from low-pressure data agreed well with previously reported data in the literature. / Godkänd; 2004; 20070126 (ysko)

In this study, well defined ZSM-5 films were prepared on monoliths, ceramic foams, alumina beads, glass beads and crushed quartz glass by further refinement of a method originally developed at the division of Chemical Technology, Luleå University of Technology. The supports were seeded with silicalite-1 seeds and hydrothermally treated, either at 75 °C or at 150 °C in a single or several steps. By adding sodium to the solution the aluminum concentration increased in the zeolite, which is beneficial for catalytic activity. Consequently, films with different Si/Al ratios could be prepared. The film thickness could be controlled from 110 nm to 9000 nm. Short hydrothermal treatments and use of multi-step synthesis was utilized to prevent excessive bulk crystallization and ultrasound treatment was beneficial in order to remove sedimented crystals on top of the zeolite films. The choice of support material and its influence on the performance of thin ZSM-5 film catalysts was examined by testing the reactivity of the zeolite- coated materials in two reactions; para-xylene isomerization and triisopropylbenzene cracking. ZSM-5 films with a thickness of 150, 350, 800 and 2300 nm, respectively, were prepared on alumina beads and quartz glass. Based upon the zeolite content, the films on quartz glass were much more active for para-xylene isomerization and for cracking of triisopropylbenzene, which is attributed to poisoning of the films on alumina due to impurities in the support. Model parameters were fitted to experimental results. The simulations indicated that thicker films contained a higher fraction of defects, which may be caused by open grain boundaries and cracks. These defects explain higher xylene diffusivities and higher triisopropylbenzene cracking activity for thicker films. As expected, thicker films possessed higher diffusion resistance than thin films despite the higher fraction of defects. The present work has given substantial and valuable fundamental understanding of the performance of thin molecular sieve film catalysts. These findings will be beneficial for development of materials that may be used in novel industrial applications. / Godkänd; 2003; 20070216 (ysko)

Syftet med denna studie är att få kunskap om hur pedagoger i förskolan arbetar med att utvecklabarns förståelse för naturvetenskap, särskilt kemiska processer och fysikaliska fenomen. För attnå syftet används följande frågeställningar: På vilket sätt ingår kemiska processer och fysikaliskafenomen i förskolans naturvetenskap?, samt Hur upplever pedagogerna arbetet med kemiskaprocesser och fysikaliska fenomen?. Utgångspunkt för studien är den reviderade läroplanen förförskolan med större krav på pedagogers ansvar för barns lärande i naturvetenskap, inklusivebarns lärande om fysikaliska fenomen och kemiska processer. Studien har genomförts genomintervjuer med 12 pedagoger på en förskola i Mellansverige. Av studiens resultat framgår attpedagogerna arbetar med fysikaliska fenomen och kemiska processer på ett varierat sätt.Konkreta exempel på fysikaliska fenomen är väderfenomen och årstider, elektricitet ochbalans/kraft/rörelse. Exempel på kemiska processer är växter/frön och kompost/sortering. Avintervjuerna framkommer att pedagogerna önskar mer kunskaper om vad fysikaliska fenomenoch kemiska processer kan innebära.

The aim of this study was to investigate preschool teacher’s perceptions about the curriculum goal concerning simple chemical processes. The result was based on narratives received by a qualitative study and semi-structured interviews of six preschool teachers.   The results of the study showed that preschool teachers perceive that they actually are working in a relatively small scale with simple chemical processes and they do not really know what simple chemical processes are, and do not feel very familiar with the subject. Water, dough, mud, paint and baking were the most common activities that were used when working towards the curricular goal. However, it was never explained to the children that it was simple chemical processes they were working with during the activities, neither was it discussed among colleagues because of the uncertainty about the concept. Additionally, the results showed that the preschool teachers saw the science as a totality and not as different concepts (physics, chemistry, engineering and biology). More knowledge, ideas and to discuss about what a simple chemical process is, are considered important conditions for creating interest among preschool teachers which was also an important condition in the work towards the goal. / Syftet med studien var att undersöka förskollärares uppfattningar och tankar om läroplansmålet enkla kemiska processer. Studiens resultat baseras på material som samlats in, genom kvalitativa semistrukturerade intervjuer med sex förskollärare. Resultatet av studien visade att förskollärarna uppfattar att de arbetar i relativt liten omfattning med enkla kemiska processer och anledningen till det är att de inte riktigt vet vad enkla kemiska processer är samt att de inte känner sig så förtrogna med ämnet. Vatten, deg/lera, bakning och färg var de vanligaste aktiviteterna som användes när de arbetade mot läroplansmålet. Dock förklarades inte för barnen att det var enkla kemiska processer de arbetade med i aktiviteterna och det var heller inget som diskuterades bland kollegorna på grund av osäkerheten kring begreppet. Resultatet visade också att förskollärarna såg naturvetenskapen som helhet och inte de olika begreppen (fysik, kemi, teknik och biologi). Mer kunskap med tips och idéer och att få diskutera om vad en enkel kemisk process är, ansågs vara viktiga förutsättningar för att skapa intresse hos förskollärarna, som också var en viktig förutsättning i arbetet mot målet.

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.

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.

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>