<p>Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 1993, härtill 7 uppsatser.</p> / digitalisering@umu

Στην παρούσα εργασία μελετάται η αντίδραση αναγωγής των οξειδίων του αζώτου με προπυλένιο σε ισχυρά οξειδωτικές συνθήκες με χρήση καταλυτών Rh υποστηριγμένων σε τροποποιημένους φορείς TiO2 με ιόντα διαφορετικού σθένους (W6+ ή Ca2+) από το μητρικό κατιόν (Ti4+). Η τροποποίηση του φορέα επιτεύχθηκε με την διάχυση των ενισχυτικών κατιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα του TiO2 σε υψηλές θερμοκρασίες. Στους φορείς που παρασκευάστηκαν πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις ειδικής επιφάνειας (ΒΕΤ), κρυσταλλικής δομής (XRD), ειδικής αγωγιμότητας (AC-Impedance) καθώς και μετρήσεις επιφανειακής οξύτητας (TPD-MS). Σε γενικές γραμμές η ενίσχυση του φορέα TiO2 έχει σαν αποτέλεσμα την διατήρηση της ειδικής επιφάνειας, την αύξηση της επιφανειακής οξύτητας, και την αλλαγή της ειδικής αγωγιμότητας σε σχέση με τον μη ενισχυμένο φορέα. Οι υποστηριγμένοι καταλύτες Rh παρασκευάστηκαν με την μέθοδο του υγρού εμποτισμού από νιτρική πρόδρομη ένωση. Οι καταλύτες που παρασκευάστηκαν χαρακτηρίστηκαν ως προς την διασπορά της ενεργού φάσης καθώς και του μέσου μεγέθους των κρυσταλλιτών του μετάλλου με χημορόφηση H2. Η σύγκριση των καταλυτών με βάση την ενεργότητα τους για την αναγωγή του ΝΟ καθώς και την εκλεκτικότητά τους σε Ν2, έδειξε δύο διαφορετικές δράσεις της ενίσχυσης. Ενίσχυση με ιόντα W6+, οδηγεί σε αύξηση της ενεργότητας με παράλληλη ελαφρά αύξηση της εκλεκτικότητας σε Ν2. Η ενίσχυση του καταλύτη με ιόντα Ca2+ οδηγεί σε αύξηση της ενεργότητας για την αναγωγή του ΝΟ με παράλληλη όμως, σημαντική μείωση της εκλεκτικότητας σε Ν2. Η συμπεριφορά αυτή ερμηνεύτηκε με βάση το θεωρητικό υπόβαθρο που περιγράφει τις τροποποιήσεις των ηλεκτρονιακών ιδιοτήτων του φορέα και είναι γνωστό ως φαινομένου DIMSI. Η βελτίωση των καταλυτικών ιδιοτήτων που παρουσιάζουν οι ενισχυμένοι καταλύτες έδωσε το ερέθισμα για την μελέτη του μηχανισμού της αντίδρασης για την αναγωγή του ΝΟ με προπυλένιο στους καταλύτες αυτούς καθώς και τις διαφορές που παρουσιάζουν σε σχέση με τον μη-ενισχυμένο καταλύτη. Η μελέτη του μηχανισμού πραγματοποιήθηκε με χρήση των τεχνικών υπέρυθρης φασματοσκοπίας (FTΙR) και φασματοσκοπίας μάζας (Mass Spectroscopy). Σε γενικές γραμμές τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ΝΟ ροφάται μοριακά σε κέντρα Rh. Παρουσία ανηγμένων κέντρων το ΝΟ διασπάται προς ατομικά ροφημένα είδη Ν και Ο. Ανα-συνδυασμένη εκρόφηση των ειδών Ν οδηγούν στον σχηματισμό Ν2 στην αέρια φάση, ενώ παραγωγή του Ν2Ο σχετίζεται με την δημιουργία του συμπλόκου είδους Rh(NO)2. Η αναγέννηση των ενεργών κέντρων επιτυγχάνεται με την μερική οξείδωση του προπυλενίου σε οξειδωμένα κέντρα Rh αρχικά προς ακρολεϊνη. Περαιτέρω οξείδωση της ακρολεϊνης οδηγεί στον σχηματισμό θραυσμάτων COO- και CHx με τον ενδιάμεσο σχηματισμό ειδών του τύπου του ακρυλικού οξέος. / In the present study, the catalytic reduction of NO with propylene in the presence of excess oxygen was examined, over Rh catalysts supported on doped TiO2 carriers with tungsten or calcium cations. Doped TiO2 carriers were prepared employing the solid state diffusion technique at elevated temperatures. Characterization of doped carriers consisted of specific surface (BET) area and crystalline mode (XRD) measurements as well as measurements of the specific conductivity (AC-Impedance) and surface acidity (TPD-MS). In general, doping TiO2 results in an increase of the surface acidity, in alterations of specific conductivity and in the preservation of the specific surface in a manner, which depends on dopant concentration and calcinations temperature. Supported Rh catalysts were prepared following the wet impregnation method using Rh(NO3)3 as the precursor metal compound. Characterization of the prepared catalysts consisted of dispersion and mean metal crystalline size measurements, employing hydrogen chemisorption at ambient temperature. Comparison of the doped catalysts, as far as the activity toward NO reduction and the selectivity to N2 is concerned, shows two different behaviors. Doping with W6+ cations results in higher NO reduction activity with a slightly increase of selectivity toward dinitrogen formation. Doping with Ca2+ leads to higher catalytic activity for the reduction of NO, while the selectivity was found to decrease upon increasing calcium content. The above observations are explained by the theory of dopant induced metal support interactions (DIMSI). The mechanistic pathways of the above mentioned reaction over Rh/TiO2 catalysts were studied employing infrared (IR) and mass spectroscopy (MS). The results showed, that NO is molecularly absorbed on the Rh. In the presence of reduced Rh sites NO dissociation occurs, resulting in N and O adspecies. Recombination of N species results in the production of dinitrogen in the gas phase. N2O formation is correlated with the presence of the dinitrosyl complex species on the catalytic surface. Reaction of the latter with NO from the gas phase leads to N2O production. Regeneration of oxidized Rh sites is achieved via oxidation of propylene to acrolein. Further oxidation of the latter leads to the formation of carboxylates.

- / -

Viena didžiausių problemų, atsirandančių dėl oro taršos miestų ore, yra tarša, sukelta fotocheminių oksidantų, tarp jų, ir priežemio ozono. Darbo tikslas: nustatyti priežemio ozono koncentracijos sklaidą Kauno mieste ir jos ryšį su meteorologinėmis sąlygomis. Tyrimai buvo vykdomi 2006 - 2009 metais. Darbo objektas - Kauno miestas. Visoje miesto teritorijoje priežemio ozono koncentracija buvo matuota 10 skirtingų matavimo vietų. Ozono koncentracijai nustatyti buvo naudotas „Aeroqual 300 Series” ozono matuoklis. Priežemio ozono koncentracija buvo matuota vidudienį nuo 12 iki 14 ir vakare nuo 17 iki 19 valandos. Kiekvienoje vietoje buvo atlikta nuo 4 - 6 matavimų, kiekvieno sezono metu. Tyrimų metu nustatyta, kad priežemio ozono koncentracijos pasiskirstymas kiekvieno sezono metu yra skirtingas. Didžiausia vidutinė sezoninė priežemio ozono koncentracija buvo nustatyta pavasario - vasaros sezonų metu (72 g/m3), o mažiausia žiemos sezono metu (7 g/m3). 2009 m. pavasario sezono metu Vileikos g., prie GMF nustatyta didžiausia vienkartinė priežemio ozono koncentracija (128 g/m3). Buvo vertintas priežemio ozono koncentracijos ryšys su meteorologinėmis sąlygomis ir azoto oksidų (NOx) koncentracija. Gauti rezultatai parodė, statistiškai reikšmingą teigiamą ryšį tarp ozono koncentracijos ir temperatūros (r = 0,73; p = 0,00) ir NO2 koncentracijos (r = 0,48; p = 0,03). Tai rodo, kad didėjant temperatūrai ir NO2 koncentracijai, didėja ir priežemio ozono koncentracija. Tarp priežemio... [toliau žr. visą tekstą] / One of the major problems resulting from air pollution of the urban area, is the pollution caused by photochemical oxidants, among their, ground level ozone. The aim of this work was to assess distribution of ground level ozone concentration in Kaunas and its relationship to meteorological situation. Measurements was carried out in 2006 - 2009. Object of work has been selected Kaunas city. Throughout the city area ground level ozone concentration was measured by a sampling scheme for the 10 different measurement points. For determinate of ground level ozone concentration, we used ozone quality monitor „Aeroqual 300 Series“. Ground level ozone concentration was measured at midday from 12 to 14 and in the evening from 17 to 19 hours. Each site was carried out from 4 - 6 measurements. Study rezults revealed, that ground level ozone concentration distribution of each season is different. The maximum average ozone concentration was found in spring - summer season (72 g/m3), and the lowest in winter season (7 g/m3). The higher ground level ozone concentration episode (128 g/m3) was stated in spring season in 2009 year. Relationship between ground level ozone concentration and meteorological situations and nitrogen oxides (NOx) concentration was evaluated. The results showed statistically significant positive relationship between ozone concentration and temperature (r = 0,73; p = 0,00) and NO2 concentration (r = 0,48; p = 0,03). Between ground level ozone concentration and wind... [to full text]

This thesis engages a comparison of the development of atmospheric deposition of nitrogen and phosphorus in different regions of the Czech Republic. The work explains the formation of atmospheric deposition and related terms such as the source of pollution, emissions, air pollution and nitrogen oxides. There are stated types of atmospheric deposition, sampling procedure and the process of determining the size of atmospheric deposition. This work describes the methods that were used in the calculations and evaluations. It also deals with the selection of suitable measuring stations for processing the development of atmospheric nitrogen deposition. The atmospheric deposition of phosphorus were not measured in the territory of the Czech Republic in the period from 2000 to 2010. The aim of this work is to find trends in time series of concentrations of NOx and statistical evaluation of the development of atmospheric nitrogen deposition. For these chapters were selected concentration of nitrogen oxides in the regional towns of the Czech Republic. In the chapter of spatial analyzes of the concentration of nitrogen oxides is selected Ústecký kraj, mainly due to the fact that this area is characterized by significantly high atmospheric deposition of nitrogen and total air pollution. A therm the Black Triangle is often used for this location.

L’objet de cette thèse est l’étude de la séparation membranaire de l’air appliquée à la réduction desémissions d’oxyde d’azote (NOx) des moteurs Diesel. Il a en effet été démontré précédemment quel’utilisation d’air dopé en azote pour la combustion Diesel entrainait une diminution des émissions deNOx. Les travaux présentés ici ont consisté à produire des outils de modélisation d’un module deséparation membranaire des gaz de type fibres creuses et à valider expérimentalement ces outils.Deux approches de modélisation ont été retenues, une approche génie chimique a conduit à unmodèle monodimensionnel applicable en régime stationnaire ; une approche dynamique des fluidesa permis de développer un modèle bidimensionnel valable en régime transitoire. Le premier modèlea été utilisé pour le dimensionnement de modules, le second pour simuler les performances deséparation de ces modules. Par ailleurs, l’influence du taux de dopage en azote de l’air sur la quantitéde NOx émis a été numériquement étudiée à l’aide d’un outil commercial. Enfin, la possibilitéd’implanter un tel module sur un moteur Diesel de série et les paramètres limitants ont été étudiés àl’aide d’un code commercial et d’un modèle développé par Renault. / The purpose of this work is the study of the air membrane separation applied to the reduction ofnitrogen oxides (NOx) emissions of Diesel engines. As a matter of fact, previous works proved thatusing nitrogen-doped air in Diesel combustion led to lower NOx emissions. The study presentedherein consisted in developing a set of modeling tools simulating a gas separation hollow fibersmembrane module and in experimentally validating these tools. A chemical engineering approachresulted in a monodimensional model suitable for stationary regime; a flow dynamic approach led toa bidimensional model dedicated to transitory regime. The first model was used to design modulessize, the second one to simulate separation performances of these modules. Beside, the impact ofnitrogen doping on NOx emissions was numerically studied with a commercial software. Finally, thefeasibility of the introduction of such a module in a mass-produced Diesel engine was investigatedwith a model developed at Renault on a commercial software.

Poor air quality has been projected to be the world’s top cause of environmental premature mortality by 2050 surpassing poor sanitation and dirty water (IGBP / IGAC press release, 2012 ). One of the major challenges of air quality management is how to adequately quantify both the spatial and temporal variations of pollutants for the purpose of implementing necessary mitigation measures. The work described in this thesis aims to address this problem using novel electrochemical based air quality (AQ) sensors. These instruments are shown to provide cost effective, portable, reliable, indicative measurements for urban air quality assessment as well as for personal exposure studies. Three principal pollutants CO, NO and NO2 are simultaneously measured in each unit of the AQ instrument including temperature / RH measurements as well as GPS (for time and position) and GPRS for data transmission. Laboratory studies showed that the electrochemical sensor nodes can be highly sensitive, showing linear response during calibration tests at ppb level (0-160 ppb). The instrumental detection limits were found to be < 4 ppb (CO and NO) and < 1 ppb for NO2 with fast response time equivalent to t90 < 20 s. Several field studies were carried out involving deployment of both the mobile and static electrochemical sensor nodes. Results from some short-term studies in four different cities including Cambridge (UK), London (UK), Valencia (Spain) and Lagos (Nigeria) are presented. The measurements in these cities represent snapshot of the pollution levels, the stark contrast between the pollution level especially CO (mean mixing ratio of 16 ppm over 3 hrs) in Lagos and the other three cities is a reflection of the poor air quality in that part of the world. Results from long-term AQ monitoring using network of 46 static AQ sensors were used to characterise pollution in different environments ranging from urban to semi-urban and rural locations. By coupling meteorological information (wind measurements) with pollution data, pollution sources, and phenomena like the street canyon effect can be studied. Results from the long-term study also revealed that siting of the current fixed monitoring stations can fail to represent the actual air quality distribution and may therefore be unrepresentative. This work has shown the capability of electrochemical based AQ sensors in complementing the existing fixed site monitors thus demonstrating an emerging measurement paradigm for air quality monitoring and regulation, source attribution and human exposure studies.

Tato diplomová práce se zabývá předehřevem spalovacího vzduchu a jeho vlivem na parametry spalovacího procesu. V teoretické části je zpracován přehled nejčastějších znečišťujících látek z průmyslového spalování. Je popsána aktuálně platná relevantní legislativa v Evropské unii a jsou porovnány její implementace do národní legislativy v České republice a v Německu. Dále je provedena klasifikace hořáků z hlediska různých kritérií a rešerše předchozí práce v oblasti předehřevu spalovacího vzduchu. Na zkušebně hořáků byla provedena experimentální studie dvou různých hořáků na zemní plyn při konstantním tepelném příkonu 750 kW se spalovacím vzduchem předehřátým až na 250 °C. Výsledky odhalily pozitivní vliv předehřevu na účinnost spalování. Množství emisí NOx a CO naopak rostlo s teplotou spalovacího vzduchu.

This diploma thesis deals with selected abatement techniques of nitrogen oxides (NOx) developed for large combustion plants. The first part describes selected NOx, their properties and explains the formation during combustion. Furthermore, there is an analysis of current legal legislation regulating the issue of emission limits. The third part presents selected primary and secondary measures that are widely used. The emphasis is placed on the description of selective catalytic (SCR) and non-catalytic reduction (SNCR). Finally, the basic design of these technologies for model combustion equipment is performed. The consumption of reducing medium and the volume of the catalyst for the mentioned techniques are calculated here. The estimate of selected operating and investment costs is a part of the basic scheme.

Transport, whose intensity year by year increase, has assuredly influence on air quality. This issue solution will be focused especially on localities burden with transport in urban areas. The contribution of transport to increased values of air pollution will be evaluated with regards to meteorological conditions. Background stations from Czech Hydrometeorological Institute categorization will be chosen such as comparative sites. Pollutants emitted from traffic such as particulate matter, nitrogen oxides and carbon monoxide will be observed except meteorological conditions.