Μελέτη δέσμευσης του H2S από αέρια μίγματα όπως το βιοαέριο με χρήση καινοτόμων γεωπολυμερών κεραμικών φίλτρων από βιομηχανικά παραπροϊόντα

• Κύριος συγγραφέας: Πήττας, Κωνσταντίνος
• Άλλοι συγγραφείς: Angelopoulos, Georgios
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Σιδηραλουμίνα; Ιπτάμενη τέφρα; Σκωρία σιδηρονικελίου; Υδρόθειο; Γεωπολυμερισμός; Βιοαέριο; Παραπροϊόντα; Red mud; Fly ash; Ferronickel slag; Geopolymers; Hydrogen sulfide; Biogas; By-products; 665.89

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Υλικών και Μεταλλουργίας του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών. Στην παρούσα διπλωματική εξετάστηκε η ανάπτυξη καινοτόμων φίλτρων για την απομάκρυνση των H2S, CO, οσμών κλπ. από πηγές αέριας ρύπανσης και άλλα μίγματα όπως το βιοαέριο, αξιοποιώντας τις καταλυτικές ιδιότητες βιομηχανικών παραπροϊόντων. Το πρόβλημα της διαχείρισης των μεταλλευτικών, μεταλλουργικών αλλά και βιομηχανικών αποβλήτων ώστε να περιοριστούν οι διάφορες περιβαλλοντικές επιπτώσεις και να ελαχιστοποιηθεί το κόστος διάθεσης, οδηγεί στην αναζήτηση νέων, φιλικών προς το περιβάλλον τεχνολογιών. Ο γεωπολυμερισμός αναδύεται ως μια πιθανή τεχνολογία που συμβάλλει στην αξιοποίηση μερικών αποβλήτων δημιουργώντας νέα υλικά με χαρακτηριστικές ιδιότητες και σημαντικό εύρος εφαρμογών. Οι περισσότερες έρευνες αφορούν στη χρήση αργιλο-πυριτικών υλικών, ιπτάμενης τέφρας ή σκωριών με υψηλή περιεκτικότητα σε ασβέστιο (>40%) για την παραγωγή νέων προϊόντων και τη σταθεροποίηση επικίνδυνων συστατικών. Το βασικό όραμα της Ερευνητικής Υποδομής του εργαστηρίου είναι η στοχευμένη έρευνα και η ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών σε θέματα που σχετίζονται με την αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων για την παραγωγή νέων υλικών με υψηλή προστιθέμενη αξία καθώς και η βιώσιμη διαχείριση των φυσικών πόρων. Βασική αρχή στην οποία στηρίζεται η υποδομή είναι ότι τα παραπροϊόντα (απόβλητα) αποτελούν δυνητικούς Εθνικούς/Ευρωπαϊκούς Πόρους. Η ιδέα γύρω από την οποία χτίστηκε η παρούσα διατριβή ήταν η αξιοποίηση με τον καλύτερο και αποδοτικότερο τρόπο συγκεκριμένων βιομηχανικών παραπροϊόντων της ευρύτερης περιοχής για τα οποία δεν υπάρχει ακόμα αποτελεσματικός τρόπος αξιοποίησης με σκοπό την δημιουργία μιας οργανωμένης γραμμής ανακύκλωσης τους. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ανάπτυξη ενός πρωτοτύπου και καινοτόμου προϊόντος (φίλτρου αερίων) κατάλληλου για την αποτελεσματική δέσμευση ρύπων και οσμών (όπως υδρόθειο και μονοξείδιο του άνθρακα) από αέρια μίγματα αξιοποιώντας βιομηχανικά παραπροϊόντα και τις καταλυτικές ιδιότητες που διαθέτουν αυτά, ιδιαίτερα αυτές της Ερυθράς Ιλύος. Η παρούσα καινοτομία θα δώσει μια αποτελεσματική και οικονομικά προσιτή λύση στο πρόβλημα της δέσμευσης των αερίων ρύπων με ιδιαίτερη εφαρμογή στο βιοαέριο. Η λύση αυτή θα συμβάλει τόσο στην μεγαλύτερη αξιοποίηση του βιοαερίου που δε θα είναι πια επιμολυσμένο με H2S όσο και στη μείωση των δηλητηριωδών εκπομπών του H2S, CO και οσμών στην ατμόσφαιρα. Παράλληλα, αξιοποιούνται βιομηχανικά παραπροϊόντα και πραγματοποιείται ένα βήμα προς την κατεύθυνση ότι αυτά είναι δυνητικοί εθνικοί πόροι και όχι απόβλητα. Έμφαση δίνεται επίσης στην απόκτηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας για την κατοχύρωση των πνευματικών δικαιωμάτων και της διανοητικής ιδιοκτησίας καθώς και στην εμπορική εκμετάλλευση του προϊόντος, με την υποστήριξη της ΜοΚΕ Πατρών. Για την Παρασκευή των φίλτρων επιλέχθηκε η τεχνολογία του γεωπολυμερισμού ως η πλέον αποτελεσματική και κατάλληλη ύστερα από αλλεπάλληλες προσπάθειες σύνθεσης μιας ανθεκτικής πορώδους δομής με άλλες μεθόδους. Τα παραπροϊόντα τα οποία επιλέχθηκαν να χρησιμοποιηθούν λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους είναι η σιδηραλουμίνα, η ιπτάμενη τέφρα πυθμένα και η σκωρία σιδηρονικελίου.