Academic literature on the topic 'Specific surface area packing'

The importance of studying the behaviour and properties of concrete can be highlighted by considering the fact that concrete is the most used man-made material in the world. The very first step in making concrete is its mix design and deciding the type and amount of constitutes used in the production of concrete which should fulfil the requirements of the final product. Mix design models are commonly used for the purpose of proportioning concrete ingredients while anticipating the properties of the final product.  The current document deals with the commonly used principals in mix design models namely particle packing theory and excess water/paste layer theories. The conducted studies includes an investigation on accuracy of particle packing models (Toufar, 4C, CPM) and also tries to address the issue with measurement of specific surface area of particles as an essential input to water/paste layer theories.  It has been observed that the particle packing models can predict the packing density with acceptable margin. However, it should be mentioned that the particle packing models by themselves are not mix design models but should be rather used as a part of a mix design. In addition, it was found that the accuracy of calculating the specific surface area of particles based on their size distribution curve can be further improved by assuming angular platonic solids as uniform shape of aggregate instead of traditional approach of assuming spheres for aggregates’ shape.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, м. Харків, 2016. Дисертацію присвячено дослідженню процесу поділу рідинних гетерогенних сумішей на регулярних контактних пристроях з різними геометричними параметрами насадочних елементів. Досліджено механізм процесу утворення рідинної плівки для колонних апаратів, що застосовуються в ректифікації у відповідності з гідродинамічними характеристиками процесу. Показано, що основним фактором інтенсифікації масообмінного процесу для регулярних контактних елементів, є швидкість відновлення рідинної плівки. Доведено що, основними факторами, які визначають ефективність процесу поділу суміші розчинників, є низький питомий опір апарату по газу і конструктивні особливості контактних елементів ректифікаційній колони. Отримано графічні та емпіричні залежності для розрахунку висоти насадочного шару, питомої поверхні насадки в залежності від лінійної швидкості газу в колонному апараті і геометричних параметрів насадочних пристроїв. Розроблено практичні рекомендації для проектування колонних установок з високими енергетичними показниками. Запропоновано новий регулярний контактний елемент, який поєднує в собі велику питому поверхню з малим гідродинамічним опором. Запропоновано принципову апаратурно-технологічну схему процесу поділу суміші розчинників, яка розроблена й впроваджена на виробництві ПАТ "ФАРМСТАНДАРТ-БІОЛІК" (м. Харків).<br>Dissertation for the degree of candidate of engineering sciences on specialty 05.17.08 – processes and equipment of chemical technology. – National technical university "Kharkiv Polytechnic Institute" of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The dissertation is dedicated to the study of the separation process of liquid heterogeneous mixtures on the regular contact devices with different geometric parameters of the packing elements. The mechanism of the liquid film formation for the column apparatuses utilized in rectification is investigated according to the hydrodynamic characteristics of the process. It is shown that the main factor in the intensification of mass transfer processes for regular contact devices is velocity recovery of the liquid film. It is proved that the main factors of the solvent mixture separation efficiency are low specific resistance of an apparatus for a gas and constructional characteristics of the contact devices of a rectification column. Graphical and empirical relationships are obtained to calculate height of the packed bed, specific surface of a nozzle, depending on the linear gas velocity in a column apparatus and geometric parameters of the packing devices. Practical recommendations for the design of column units with high energy performance are developed. A new regular contact element that combines large surface area with low hydrodynamic resistance is suggested. A process flow diagram of the solvent mixtures separation is given, which was developed and implemented in the production line of PJSC "PHARMSTANDARD-BIOLIK" (Kharkiv city).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, м. Харків, 2016. Дисертацію присвячено дослідженню процесу поділу рідинних гетерогенних сумішей на регулярних контактних пристроях з різними геометричними параметрами насадочних елементів. Досліджено механізм процесу утворення рідинної плівки для колонних апаратів, що застосовуються в ректифікації у відповідності з гідродинамічними характеристиками процесу. Показано, що основним фактором інтенсифікації масообмінного процесу для регулярних контактних елементів, є швидкість відновлення рідинної плівки. Доведено що, основними факторами, які визначають ефективність процесу поділу суміші розчинників, є низький питомий опір апарату по газу і конструктивні особливості контактних елементів ректифікаційній колони. Отримано графічні та емпіричні залежності для розрахунку висоти насадочного шару, питомої поверхні насадки в залежності від лінійної швидкості газу в колонному апараті і геометричних параметрів насадочних пристроїв. Розроблено практичні рекомендації для проектування колонних установок з високими енергетичними показниками. Запропоновано новий регулярний контактний елемент, який поєднує в собі велику питому поверхню з малим гідродинамічним опором. Запропоновано принципову апаратурно-технологічну схему процесу поділу суміші розчинників, яка розроблена й впроваджена на виробництві ПАТ "ФАРМСТАНДАРТ-БІОЛІК" (м. Харків).<br>Dissertation for the degree of candidate of engineering sciences on specialty 05.17.08 – processes and equipment of chemical technology. – National technical university "Kharkiv Polytechnic Institute" of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2016. The dissertation is dedicated to the study of the separation process of liquid heterogeneous mixtures on the regular contact devices with different geometric parameters of the packing elements. The mechanism of the liquid film formation for the column apparatuses utilized in rectification is investigated according to the hydrodynamic characteristics of the process. It is shown that the main factor in the intensification of mass transfer processes for regular contact devices is velocity recovery of the liquid film. It is proved that the main factors of the solvent mixture separation efficiency are low specific resistance of an apparatus for a gas and constructional characteristics of the contact devices of a rectification column. Graphical and empirical relationships are obtained to calculate height of the packed bed, specific surface of a nozzle, depending on the linear gas velocity in a column apparatus and geometric parameters of the packing devices. Practical recommendations for the design of column units with high energy performance are developed. A new regular contact element that combines large surface area with low hydrodynamic resistance is suggested. A process flow diagram of the solvent mixtures separation is given, which was developed and implemented in the production line of PJSC "PHARMSTANDARD-BIOLIK" (Kharkiv city).

Literature does not provide a satisfactory answer to maximum and minimum particle size or the particle size of the mortar phase especially for optimal porosity of concrete. To overcome the shortcomings of the design methods were thought to design a new method for design of concrete mix. This idea is based on a complex analysis of powder materials (determination of granular properties, shape factor of fillers, porosity, packing of powder materials, surface area, etc.) and subsequently to assess the influence to pore system of concrete and physical and mechanical properties in hardened state of concrete. In this work are presented and analyzed two types of fillers – fly ash and limestone dust.

The specific surface area, determined by the BET method, is a parameter often used to scale results of mineral studies of surface reactions in terms of rate and capacity to the field scale. Such extrapolations of results from small-scale laboratory experiments to the field-scale are important within many environmental applications. An example of this is for the prediction of radionuclide retention in the bedrock surrounding a deep repository for radioactive waste, following failure of the engineered barriers, where radionuclides may sorb onto minerals constituting the geological environment. As a first step, the approach used in this work is to study the relationship between specific surface area and the particle size (0.075-8 mm) and to approach the field scale via measurements on large, centimetre-sized pieces, for seven natural minerals commonly found in granite: apatite, biotite, chlorite, K-feldspar, hornblende, labradorite and magnetite. The underlying assumption is that sorption of radionuclides can be related to specific surface area of a particular mineral in a continuation of this project.The results show that the phyllosilicates biotite and chlorite have a specific surface area that is about 10 times larger than the other minerals. Over the range of particle size fractions studied, the specific surface area varies between 0.1 and 1.2 m2g-1 for biotite and chlorite. The other studied minerals have specific surface areas varying between 0.01 m2g-1 for the largest fraction and up to 0.06 - 0.12 m2g-1 for the smallest. Results show linear relationships between the specific surface area and the inverse of the particle size for all studied minerals for small particle sizes, as expected. For some minerals, however, the data seemingly can be divided in two linear trends, where a change in internal surface area, surface roughness and/or particle geometry as the particle size decreases may explain this behaviour. Interestingly, for larger particles, there is a deviation from the linearity observed for small particles. Tentatively, this behaviour is attributed to a disturbed zone, created by the mechanical treatment of the material during particle size reduction, extending throughout small particles, but not altering an undisturbed core of the larger particles. In agreement with this, measurements on large pieces show a surface area 5 to 150 times lower than expected from the linear trends observed for the crushed material, implying an overestimation of the surface area and possibly also of the sorption capacities of the rock material from simple extrapolations of experimental results employing finely crushed material to the field situation.<br>QC 20110929<br>Äspö Radionuclide sorption

<p> Early thermal breakthrough is an issue of concern in the geothermal industry, especially with regard to engineered geothermal systems (EGS). Determination of the specific surface area (SSA) of the fluid/rock interface in an EGS is vital to predicting early thermal breakthrough. An approach to this problem involving the application of tracers with different sorption properties (lithium, bromide, and deuterium) is presented. Upon injection into a reservoir, these tracers react along the fluid/rock interface to varying degrees. The resulting breakthrough separation at the extraction well can be used to derive SSA by applying a modified form of the advection-dispersion equation. For proof of concept, field tests were conducted in a sandstone bedding-plane fracture near Chazy, New York. Results showed minimal breakthrough separation, indicating insufficient sweep of the fracture area, and that lithium was not an ideal tracer in this medium. However, a relative measure of SSA can still be derived. </p>