Supercritical fluid chromatography (SFC) is an expanding chromatographic technique that is part of the evolving field of green chemistry due to its short run times and use of non-toxic solvents in combination with recycled CO2. The use of a suitable column is essential for separation science in general and there is a wide variety of SFC compatible columns available on the market. In collaboration with the AstraZeneca Gothenburg Separation Science Laboratory (SSL), an investigation of 25 stationary phases in combination with four different mobile phases was conducted in order to evaluate interactions between the mobile phase, stationary phase and analytes. The aim was to find a new column set, able to operate with a wide range of molecules at both analytical and preparative scale. The 36 compounds analysed were chosen to represent the chemical space suitable for current and foreseen compounds of interest within AstraZeneca. Furthermore, to mitigate the risk of degradation of sensitive compounds in basic conditions, different combinations of basic stationary phases and neutral mobile phases were investigated.The study was performed using a Waters Acquity UPC2 system equipped with a photodiode array (PDA) detector and a single quadrupole detector (SQD). The data was gathered by Empower 3 and analysed using statistical methods to evaluate corelations and orthogonality with the help of Python. Visualisations were produced using Pandas, XLstat and SIMCA.The results evaluated retention time, symmetry factor, distribution of retention times of compounds over the columns, and DMSO retention. The results showed that MeOH and the basic additive NH3 included in the mobile phase composition provided the shortest retention times, best peak symmetry and distribution of compounds. It was concluded that Kromasil 2EP, Kromasil Diol, DC Pak PBT, and Kromasil NH2 columns represent a diverse set for the intended chemical space. They all also operate with good results without additive, for the compounds used. / Superkritisk vätskekromatografi (SFC) är en växande kromatografisk teknik som tack vare sina snabba analyser, användandet av icke toxiska lösningsmedel, samt återvinningsbar CO2 utgör en del av den allt mer populära “gröna” kemin. Det finns en mängd kolonner utvecklade för SFC på marknaden, och att använda rätt sorts stationär fas är en viktig del för separationen av olika ämnen. I samarbete med Separation Science Laboratory på AstraZeneca i Göteborg, har 25 olika stationära faser i kombination med fyra mobila faser studerats för att analysera interaktionerna mellan faserna och analyterna. Målet är att hitta en uppsättning av kolonner som kan användas vid upprening av substanser med en stor variation av kemiska egenskaper/deskriptorer. För den här studien har 36 molekyler som representerar den kemiska rymd som AstraZeneca jobbar i använts. För att minimera risken av nedbrytning av känsliga molekyler i basiska miljöer, är även basiska kolonner med neutrala mobilfaser inkluderade. Under studien användes SFC systemet Acquity UPC2, utrustad med en Diode array detektor, en Single quadrapole detektor samt Empower 3 för insamling av data. Den statistiska analysen utfördes i Python och visualiseringen gjordes med hjälp av Pandas, Xlstat och Simca.Resultaten utvärderades med avseende på retentionstid, symmetrifaktorn, fördelningen av substanser över kolonnerna och retention av DMSO. Resultaten visade att MeOH med NH3 som additiv i mobilfasen gav kortast retentionstid, bäst symmetri och bredast fördelning av substanser. Slutsatserna var att kolonnerna Kromasil 2EP, Kromasil Diol, DC Pak PBT, and Kromasil NH2 tillsammans representerar den diversa uppsättning av kolonner som passar den kemiska rymnd som användes i studien. Samtliga kolonner kan även köras med goda resultat i neutrala mobila faser, med de betingelser som använts.

The effectiveness of the heat transfer in a geothermal reservoir strongly depends on its temperature, pressure and rock type. A porous and fractured rock is essential to provide a hot fluid circulation to a geothermal power plant. Velocity anomalies in seismic tomography may relate to the location of a fluid reservoir, hydrothermal systems, and possible heat sources. However, the subsurface properties like porosity, fracture density, and fluid state (e.g liquid, gas or supercritical fluid) cannot be inferred directly using seismic tomography. The inversion of seismic data can be combined with an effective medium model (EMM) to investigate such rock and subsurface properties. In the present study, we implement an EMM involving elastic rock properties and the following descriptions of inclusions: pore porosity, fracture density, fracture aspect ratio, fracture porosity, and liquid ratio. The chosen EMM was reproduced from the work of Adelinet et al. (2011a) and Adelinet (2010). Tomographic results were inverted for the same geographic area (Krysuvik in Iceland) in order to validate our method and to confirm the presence of the supercritical fluid reservoir. We re-evaluate the assumptions and constraining parameters choice of the inverse model used in Adelinet et al. (2011a) and Adelinet (2010), in order to 1) get a better understanding of the underlying problems, 2) investigate the sensitivity of the results based on the constraining parameters, 3) produce suitable workflows, and 4) build an adaptive method for geothermal exploration in different areas. The newly implemented method found the same qualitative results in Krysuvik as Adelinet et al. (2011a). Namely, at ≈ 6.5 km depth both values of fracture density and of liquid ratio are consistent with hydraulic fracturing and a probable super-critical fluid reservoir. Afterwards, the method was applied to the Hengill volcanic complex. Fracture density and liquid ratio values similar to those observed at Krysuvik and associated to a geothermal reservoir were obtained at Hengill at the exact location of existing production sites. Our results also showed limitations of initial assumptions and could contribute to improve the method. This study could be a starting point to build a more sophisticated tool for geothermal exploration. / Idag består majoriteten av världens energiproduktion av fossilt bränsle. Naturgas, kol och olja stod tillsammans för 70% av världens energiproduktion 2010 och det ökar konstant trots nödvändigheten att minska koldioxidutsläppen. Geotermisk energi är en hållbar resurs men bidrar endast med mindre än 2% av världens energi. Det finns dock undantag, exempelvis på Island där 70% av all energi som förbrukas kommer från geotermiska resurser. Island är en seismiskt aktiv region som inkluderar diverse olika geotermiska områden med hög temperatur. På grund av detta, har det där skett mycket forskning om geotermiska resurser. Vidare information är nödvändig för att utforska potentialen av att nyttja geotermisk energi. I denna studie impementerades en metod som kombinerar seismiska hastigheter och teoretiska mekaniska egenskaper av stenar, exempelvis stenbrottsgeometri. Metoden tillåter att uttyda egenskaper under ytan, framförallt tätheten av sprickor och det fysiska tillståndet av vätskan. Dessa egenskaper kan bidra med relevant information för beslutstagande och är nödvändiga för att lyckas med borrning. En optimering av mätna och teoeriska värden var beräknad för att hitta de optimala värdena av spricktäthet och det fysiska tillståndet av vätskan. Studien fokuserar huvudsakligen på två geotermiska områden på Island, Krysuvik- och Hengill-vulkanernas områden. Resultat erhållna från Krysuvik konfimerade en möjlig superkritisk vätskereservoar på ettdjup av 5.5-6.5 kilometer. Efter att ha studerat Hengill-området, uppkom resultat på den geotermiska utvinningsplatsen men det visade även begränsningar kring metoden. Metoden behöver förbättras och anpassa sig till funktionen av området. Heterogeniteten och de komplexa egenskaperna (till exempel bergskomposition eller vätskealternering) under ytan ledde till omvärdering av antaganden gjorda i den initiala mediummodellen.

<p>The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market.</p><p>This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations.</p><p>A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel.</p><p>Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced.</p><p>During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands.</p> / <p>Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad.</p><p>Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer.</p><p>Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel.</p><p>Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras.</p><p>Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.</p>

The development in the steam turbine business is heading for applications with much higher steam parameters since this enables a raised efficiency. Steam parameters refer to the pressure and the temperature of the steam. The aim of this study was to generate concepts for steam turbine inlet control valves designed for higher pressure and temperature in comparison with the present design. Future steam power plants using solar energy, based on tower technology, request this kind of performance and are an important potential market. This master thesis at Linköping University has been written in collaboration with Siemens Industrial Turbomachinery AB. The performed work has incorporated literature studies, functional analysis and solid mechanics analysis, flow analysis, evaluation of sealings and cup springs and development of the dimensioning data for the future control valve. The aim was to find a design concept that sustains the new and higher steam parameters and is tolerant concerning vibrations. A systematical way to work has been applied during the project and a detailed planning was continuously followed and adjusted. Major methods used were product design specification, quality function deployment, morphological matrices, decision matrices and failure mode and effect analysis. Important programs used during the project were Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD and MS Excel. Today’s valves are dimensioned for much lower performance than the new requirements in terms of pressure and temperature. The main problem for the present design is that the opening and closing forces requirements, with the new higher pressure, get unreasonably large. Therefore were many of the developed concepts equipped with a pressure balancing feature. This feature also gives another desirable result; the vibrations (that is the source of many of the problems with the present design) will also be reduced. During the early concept development phase, 15 different concepts were generated and after the concept evaluation only three concepts remained. These concepts were further developed in different areas of interest and finally one of the three was chosen to be the winning concept. The new valve design will most likely meet the requirements and has the potential to be refined for even higher pressure for future demands. / Utvecklingen inom ångturbiner går mot applikationer med mycket högre ångdata eftersom detta möjliggör en ökad effektivitet. Ångdata refererar till ångans tryck och temperatur. Uppgiften var att generera koncept för inloppsreglerventiler (till ångturbiner) dimensionerade för högre tryck och temperatur jämfört med dagens design. Framtida ångkraftverk som drivs av solenergi, så kallade soltorn, efterfrågar denna prestanda och är en viktig framtida marknad. Detta examensarbete vid Linköpings Universitet har skrivits i samverkan med Siemens Industrial Turbomachinery AB. Det genomförda arbetet har innefattat litteraturstudier, funktionsanalys och hållfasthetsanalys, flödesanalys, utvärdering av tätningar och tallriksfjädrar samt framtagning av dimensioneringsunderlag för den framtida reglerventilen. Målet var att finna ett koncept som klarar av dessa nya och högre ångdata och är tåligt beträffande vibrationer. Ett systematiskt arbetssätt har anammats under projektet och en detaljerad planering upprättades och uppdaterades kontinuerligt. Viktiga metoder som använts är PDS (Product Design Specification), QFD (Quality Function Deployment), morfologisk matris, relativ beslutsmatris och feleffektanalys. Viktiga program som använts i projektet är Pro/ENGINEER, MATLAB, FloEFD och MS Excel. Dagens ventiler är dimensionerade för mycket lägre prestanda än de nya kraven kräver i termer av tryck och temperatur. Det huvudsakliga problemet med den nuvarande designen var att kraven på de öppnande och stängande krafterna, med dessa nya ångdata, blir orimligt höga. Därför har många av de framtagna koncepten utrustats med tryckbalanserande funktion. Denna funktion ger också ett annat önskvärt resultat; vibrationerna (som är källan till många problem med dagens design) kommer även de att reduceras. Under den tidiga konceptutvecklingsfasen genererades 15 olika koncept och efter konceptutvärderingen återstod bara tre. Dessa koncept vidareutvecklades inom olika intressanta områden och slutligen valdes ett av koncepten som det vinnande. Den nya ventildesignen kommer med stor sannolikhet att uppfylla kraven och har potential att förfinas för ännu högre tryck för framtida krav.