Experimental and mathematical analysis of primary glass-forming melt properties, gas evolution, and their relation with primary foam production.
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2022LU001
Main participants
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemické technologie
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT - 1942/2023-2
Alternative language
Project name in Czech
Experimentální a matematická analýza vlastností primární sklotvorné taveniny, vývoje plynů, a jejich vztahu k množství vyvinuté primární pěny.
Annotation in Czech
Hlavním cílem tohoto projektu je řešení jedné ze základních nevyřešených otázek v oblasti termodynamiky a kinetiky tavení sklářských kmenů – jak díky porozumění základním fyzikálně-chemickým procesům predikovat intenzitu primárního pěnění při konverzi kmene na sklo. Primární pěna se vyvíjí v pozdějších fázích tohoto procesu a ovlivňuje nejen přenos tepla do kmene, a tím i rychlost a účinnost tavení, ale také kvalitu konečného produktu prostřednictvím počtu bublin uvolňovaných do taveniny. V rámci projektu proto budeme experimentálně a matematicky analyzovat dva procesy při konverzi kmene na sklo, jejichž kombinace primární pěnění způsobuje – vývoj plynných produktů a tvorbu primární sklotvorné taveniny. Vývoj plynů bude charakterizován pomocí metod termogravimetrické analýzy a analýzy uvolněných plynů, zatímco množství a vlastnosti primární sklotvorné taveniny budou charakterizovány pomocí metod rentgenové difrakce, rentgenové fluorescence, a vyluhovacích testů ve spojení s hmotnostní spektrometrií či atomovou absorpční spektrometrií. Ze složení sklotvorné taveniny vypočítáme její vlastnosti, především viskozitu, která má dominantní vliv na charakteristiky a stabilitu primární pěny (teplota počátku a konce pěnění, její množství). Budou vyvinuty kinetické modely a matematické vztahy popisující objem uvolněných plynů a množství i vlastnosti sklotvorné taveniny, které umožní predikci počátku a konce pěnění v závislosti na teplotě a teplotní historii kmene při konverzi. Pomocí těchto modelů pak budeme studovat morfologii reagujícího kmene a strategie, jak omezit teplotní překryv vývoje plynů a intervalu primárního pěnění, a tím minimalizovat množství vznikající pěny. Za tímto účelem otestujeme několik různých metod, jako například změnu jeho složení, předehřev kmene, jeho peletizaci či briketování. Účinnost těchto strategií omezujících primární pěnění bude testována pomocí unikátních modelových tavicích zařízení.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20504 - Ceramics
OECD FORD - secondary branch
20402 - Chemical process engineering
OECD FORD - another secondary branch
10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
CI - Industrial chemistry and chemical engineering<br>DI - Pollution and air control<br>DJ - Pollution and water control<br>DK - Contamination and decontamination of soil including pesticides<br>DL - Nuclear waste, radioactive pollution and control<br>DM - Solid waste and its control, recycling<br>DO - Protection of landscape<br>JH - Ceramics, fire-proof materials and glass
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 7, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 19, 2024
Finance
Total approved costs
6,802 thou. CZK
Public financial support
6,802 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK