MATERIALS CERÀMICS ESPECIALS: EL REPLICAT PER A L ......MATERIALS CERÀMICS ESPECIALS: EL REPLICAT...
27
MATERIALS CERÀMICS ESPECIALS: EL REPLICAT PER A L’OBTENCIÓ DE CATALITZADORS I FILTRES DE PARTÍCULES PER A MOTORS DE COMBUSTIÓ Joan A. Cusidó (1), Lázaro V. Cremades(2), Claudia P. Ramírez (1) Departament de Física i Enginyeria Nuclear (2) Departament de Projectes a l’Enginyeria IPCT- Campus Terrassa Universitat Politècnica de Catalunya E-mail: joan.antoni.cusidó@upc.edu
Transcript of MATERIALS CERÀMICS ESPECIALS: EL REPLICAT PER A L ......MATERIALS CERÀMICS ESPECIALS: EL REPLICAT...
MA
TE
RIA
LS C
ER
ÀM
ICS
ES
PE
CIA
LS:
EL
RE
PLI
CA
T P
ER
A L
’OB
TE
NC
IÓ D
E
CA
TA
LIT
ZA
DO
RS
I F
ILT
RE
S D
E
PA
RT
ÍCU
LES
PE
R A
MO
TO
RS
DE
C
OM
BU
ST
IÓ
Jo
an
A. C
usid
ó (
1),
Lázaro
V. C
rem
ad
es(2
), C
lau
dia
P. R
am
írez
(1)
Depart
am
ent
de F
ísic
a i E
ngin
yeria N
ucle
ar
(2)
Depart
am
ent
de P
roje
cte
s a
l’E
ngin
yeria
IPC
T-
Cam
pus T
err
assa
Univ
ers
itat
Polit
ècnic
a d
e C
ata
lunya
E-m
ail:
joan.a
nto
ni.cusid
ó@
upc.e
du
Res
um
®P
res
en
tare
me
lstr
eb
all
sq
ues’efectuen
per
en
càrr
ecd’una
em
pre
sa
au
tom
ob
ilís
tica
iso
taels
au
sp
icis
de
laC
àte
dra
SE
AT
de
laE
TS
EIB
-UP
C,
en
els
qu
als
es
pre
tèn
:
®d
es
en
vo
lup
ar
un
pro
du
cte
su
bsti
tuti
ud
els
ac
tua
ls
sis
tem
es
de
cata
litz
ac
ió-f
iltr
ac
ióp
er
tald’assolir
la
reg
lam
en
tac
ióE
UR
O6
.
®a
co
ns
eg
uir
lim
ita
rle
se
mis
sio
ns
de
CO
2a
13
0g
CO
2/k
m.
®S’aprofitarà
las
es
sió
per
pre
se
nta
ra
ltre
str
eb
alls
en
el
marc
de
les
cerà
miq
ues
tècn
iqu
es
in
an
ocerà
miq
ues
reali
tzad
es
peln
ostr
eeq
uip
.
®E
uro
6
+
13
0 g
CO
2/k
m
(20
12
–2
01
5)
Lím
its
d’e
mis
sio
ns
de
Eu
ro 6
, se
go
ns
Dir
ecti
va 6
92
/20
08
CE
Mate
rials
Die
sel
Pa
rtic
ula
te F
ilte
rs
®(R
igh
t) C
ord
ieri
te
mad
e
®(L
eft
) S
iC (
silic
on
ca
rbid
e)-
mad
e
®O
pen
-ce
lle
d
ce
ram
ic f
oa
m m
ad
e
of
SiC
®S
iC fo
am
s
®S
inte
red M
eta
l F
ilte
r
SM
F
Rep
lica
t ce
ràm
ic
Ob
ject
ius
del
Pro
ject
e
®i)
No
va
te
cn
olo
gia
de
ba
ix c
ost.
®ii)
C
apa
ç d
’inte
gra
r e
lem
en
ts d
e c
atà
lisi
d’o
xid
ació
/re
du
cció
. M
ajo
r va
ria
bili
tat.
®iii
) D
ism
inu
ció
de
la
ca
igu
da
de
pre
ssió
en
aq
ue
st ele
me
nt
(aug
men
t de
re
nd
imen
t).
®iv
) C
om
plim
en
t E
uro
6.
®v)
Dis
min
ució
de p
es d
el con
junt.
®vi)
T
ecn
olo
gia
de
fà
cil
ind
ustr
ialit
zació
.
En
s ca
l per
aix
ò:
®i)
Mill
ora
r el com
port
am
ent
resis
ten
t m
ecàn
ic.
®ii)
C
ontr
ol e
ntr
e la f
ase v
ítre
a i la d
e g
ra,
am
b e
spe
cia
l èm
fasi e
n e
l p
erc
enta
tge
de
po
rus i llu
r ob
ert
ura
(!)
.
®iii
) A
nalit
zar
la r
esp
osta
de
ls p
roto
tip
us a
esca
la r
eal.
®iv
) M
illora
r el con
eix
em
en
t te
òric d
e
fun
cio
nam
ent
de
l p
rocè
s d
e tra
nsfè
ren
cia
tè
rmic
a i d
e c
atà
lisi en e
l n
ostr
e s
iste
ma
.
Rep
tes
de
con
tin
uac
ió d
el
Pro
ject
e
®E
lscosto
sd
’efe
ctu
ar
assaig
s
hom
olo
ga
ble
sés
rea
lme
nt
molt
ele
va
da
(2-3
M€).
®E
nl’e
sta
di
actu
al
late
cn
olo
gia
del
replic
atcerà
mic
fretu
rade
valid
ació
.
RA
W M
AT
ER
IAL
PR
OD
UC
TIO
N F
OR
CE
RA
MIC
LIN
ING
IND
US
TR
Y
FR
OM
DR
INK
ING
WA
TE
R T
RE
AT
ME
NT
SL
UD
GE
S:
CA
SE O
F SA
NT
JOA
N D
ESPÍ
(BA
RC
ELO
NA
) PLA
NT
J.A
.Cusid
ó
Univ
. P
olit
ècnic
a d
e C
ata
lunya, IP
CT
, C
tra.
N-1
50,
km
14,5
;
08227 T
err
assa (
Barc
elo
na,
Spain
)
London,
12
-13 S
ept.
2002
Sta
tem
en
t o
f th
e p
rob
lem
Slu
dg
es p
rod
uct
ion
=
1700
0 m
3 /da
y
with
170
0 m
g/l
(dry
mas
s =
30
t/day
)
Leg
isla
tio
n li
mit
=
80 m
g/l
So
me
tre
atm
en
t a
lte
rna
tiv
es
*D
isp
osa
l o
f slu
dg
es in
la
nd
fill
aft
er
de
hyd
rata
tio
n
(conventional tr
eatm
ent)
*A
pplic
ation in s
oil
rem
edia
tion
*R
ecoveri
ng o
f alu
min
ium
(conte
nt
ranges 1
8-5
7%
)
*S
pra
y-d
ryin
g t
o o
bta
in p
ow
de
r p
rod
uct
as r
aw
ma
teri
al
for
cera
mic
lin
ing industr
y
Wa
ter
ba
lan
ce
Slu
dg
e in
pu
t
Fil
teri
ng
Th
icken
ing
Deh
yd
rati
ng S
pra
y d
ryin
g
1700
0
m3 /
day
1690
0
m3 /
day
=+
25 m
3 /d
ay
99.8
% h
umid
ity (
1.7
g/l)
96%
hum
idity
65%
hum
idity
(30
0 g/
l)
< 5
% h
um
idit
y
TO
RIV
ER
Cla
rified
wa
ter
+
75 m
3 /da
y
Wate
r ste
am
Pow
der m
ater
ial
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(I/V
II)
sludges
from
deh
ydra
tin
g
stag
e
SP
RA
Y
DR
IER
Burn
er
nat
ura
l gas
Scr
ubber
Cycl
one
Spra
y-d
ried
slu
dges
worm
12
34
Sto
rage
tanks
500 º
C-2
mbar
130 º
C
air
wat
er
airSp
ray-d
ryin
g s
tag
e
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(II/
VII
)
•G
en
era
l vie
w
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(III
/VII
)
•C
olle
ctio
n, h
om
og
en
iza
tio
n a
nd
sto
rag
e o
f slu
dg
es
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(IV
/VII
)
•T
hic
ke
nin
g (
De
nsa
de
g®
)
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(V/V
II)
•D
eh
yd
rata
tio
n (
ce
ntr
ifu
ga
l m
ach
ine
s)
•S
pra
y-d
ryin
g
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(VI/
VII
)
Slu
dg
es t
rea
tme
nt
pla
nt
(VII
/VII
)
•S
tora
ge
of fin
al p
rod
uct (c
era
mic
po
wd
er)
Pro
du
ct
ob
tain
ed
(I/
II)
•C
om
po
sitio
n:
SiO
2(5
0%
), A
l 2O
3(1
3%
), C
aO
(1
4%
), K
2O
(3
%)
an
d
org
an
ic m
att
er
(10
%)
•G
ranulo
metr
y: betw
een 5
0 a
nd
150
m
(contr
olla
ble
)
•H
um
idity: 5-7
% (
co
ntr
olla
ble
)
•B
y m
ixin
g 7
0%
pro
du
ct a
nd
30
% c
lays, th
e c
era
mic
pie
ce
s o
bta
ine
d
are
accepta
ble
. C
hara
cte
ristics:
–h
igh
wa
ter
ab
so
rptio
n a
bili
ty =
0.4
g/c
m2/m
in
–re
sis
tan
ce to
be
nd
ing
= 3
4 k
g/c
m2
–V
icke
rs’ h
ard
ne
ss =
30
kg
/mm
2
–lin
ear
dila
tation c
oeffic
ient =
6.2
10
-6K
-1
–to
tal p
oro
sity (
ba
sic
ally
, o
pe
n p
oro
sity)
= 5
4%
–co
lou
r is
cle
ar
bro
wn
, sin
ce
th
ere
is n
o h
em
atite
(re
d)
Pro
du
ct
ob
tain
ed
(II
/II)
•M
ain
ap
plic
atio
n:in
du
str
y o
f lin
ing
ce
ram
ics (
i.e
., tile
s)
•O
the
r p
ossib
le a
pp
lica
tio
ns:
–a
dd
itiv
e in
th
e p
rod
uctio
n o
f str
uctu
ral ce
ram
ics to
im
pro
ve
its
me
ch
an
ica
l p
rop
ert
ies
–a
s p
igm
en
t in
co
sm
etic in
du
str
y
Ec
on
om
ica
l a
sp
ec
ts
Dir
ect
lan
dfi
llin
gS
pra
y-d
ryin
g
Inve
stm
en
t:
2
10
0
Exp
loita
tio
n:
(29
200
t/y
ea
r d
ehyd
rate
d s
lud
ges)
Tra
nsp
ort
an
d d
isp
osa
l
1
450
AN
NU
AL
CO
ST
1450
Exp
loita
tio
n:
(87
50
t/y
ea
r sp
ray-d
rie
d s
lud
ges)
Exp
loita
tio
n a
nd m
ain
ten
ance
47
0T
ran
sp
ort
an
d d
isp
osa
l
430
De
pre
cia
tio
n (
10
ye
ars
)
21
0
AN
NU
AL
CO
ST
1110
co
sts
in th
ou
sa
nd
eu
ros
Pa
yb
ack tim
e:
= 3
ye
ars
, if a
ll th
e p
rod
uctio
n (
25
t/d
ay)
is s
old
at 4
0 e
uro
s/t
< 6
years
, if all
the p
roduction w
ere
giv
en fre
e
En
vir
on
me
nta
l a
sp
ec
ts
4D
ryin
g p
roce
ss is d
on
e a
t lo
w t
em
pe
ratu
re in
a h
igh
-te
ch
no
log
y
spra
y d
rier
that in
clu
des a
cyclo
ne to r
em
ove s
edim
enta
ble
part
icle
s
fro
m e
xh
au
st a
ir.
4E
mitte
d g
ase
s a
re in
od
oro
us (
wa
ter
ste
am
, b
asic
ally
)
4V
OC
s o
r oth
er
com
pounds a
re n
ot sig
nific
ant.
4T
he
re is 8
0%
re
du
ctio
n in
slu
dg
e v
olu
me
4S
lud
ge
s a
re n
ot
ye
t a
wa
ste
sin
ce
th
ey b
ec
om
e a
raw
ma
teri
al
for
qu
ality
cera
mic
in
du
str
y.
Co
nc
lus
ion
sä
Ge
ttin
g v
alu
e fro
m s
lud
ge
s: tr
an
sfo
rme
d to
ra
w m
ate
ria
l in
a n
ew
pro
ce
ss w
hic
h c
an
be
ap
plie
d in
an
y D
WT
P.
äH
igh
pro
tectio
n o
f n
atu
ral e
nviro
nm
en
t sin
ce
la
nd
filli
ng
of slu
dg
es in
so
ils a
nd
/or
wa
terc
ou
rse
s is
avo
ide
d.
äR
ed
uctio
n o
f p
ote
ntia
l to
xic
ity o
f slu
dg
es (
be
ca
use
alu
min
ium
) sin
ce
slu
dg
es a
re fin
ally
in
ert
ize
d in
to c
era
mic
ma
tric
es.
äR
ed
uctio
n o
f sto
rin
g n
ee
ds fo
r th
e s
lud
ge
s in
th
e p
lan
t, a
nd
im
po
rta
nt
sa
vin
gs in
tra
nsp
ort
atio
n c
osts
.
äO
bte
ntio
n o
f a
pro
du
ct w
ith
a g
rea
t a
dd
ed
va
lue
fo
r th
e q
ua
lity c
era
mic
industr
y.
äU
se
of a
cle
an
te
ch
no
log
y in
th
e D
WT
P.
äIn
no
va
tive
so
lutio
n.
