फ्लाय ॲश आणि सेनोस्फियर्स

फ्लाय ॲशकोळशावर चालणाऱ्या औष्णिक वीज प्रकल्पांमधील एक उप-उत्पादन असलेला हा पोझोलॅनिक पदार्थ एक मौल्यवान संसाधन म्हणून ओळखला जातो, जो पाण्याच्या संपर्कात आल्यावर सिमेंटसारखी संयुगे तयार करण्यासाठी बांधकाम साहित्यामध्ये मिसळला जाऊ शकतो. सेनोस्फियर्सपोकळ, गोलाकार कण, जे निसर्गात बहुतांशी खुल्या छिद्रांचे असतात, हे फ्लाय ॲशमध्ये मिसळल्या जाणाऱ्या सर्वात महत्त्वाच्या मूल्यवर्धित सामग्री किंवा उप-उत्पादनांपैकी एक आहेत. याचे कारण सेनोस्फिअर्सचे विशिष्ट गुणधर्म आहेत, जसे की हलके वजन, चांगली प्रवाहीता, रासायनिक दृष्ट्या निष्क्रियता, चांगले उष्णतारोधन, उच्च संपीडन शक्ती आणि कमी औष्णिक वाहकता, ज्यामुळे त्यांचा अनेक औद्योगिक उपयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. हलक्या वजनाचे सिमेंट, पॉलिमेरिक कंपोझिट्स, ऑटोमोटिव्ह ब्रेक रोटर्स आणि डिफरेंशियल कव्हर्स, मुलाइट-कोटेड डिझेल इंजिनचे घटक, आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग व ऊर्जा शोषण यांसारख्या अनेक विशेष उपयोगांमध्ये फिलर किंवा ॲडिटिव्ह म्हणून सेनोस्फिअर्सना प्रचंड मागणी आहे. बांधकाम साहित्य म्हणून सेनोस्फिअर्सचे उपयोग आढळले आहेत, जसे की हलक्या वजनाचे औष्णिक उष्णतारोधन कंपोझिट, सेनोस्फिअर-प्रबलित सिमेंट आणि डांबरी काँक्रीटसह हलक्या वजनाचे ध्वनी-शोषक संरचनात्मक साहित्य, आणि हलक्या वजनाचे काँक्रीट. अलीकडेच असे वृत्त आले आहे की कंपोझिट बीम आणि कंपोझिट रेल्वे स्लीपर्सच्या निर्मितीसाठी पॉलिमर काँक्रीट मॅट्रिक्समध्ये ॲडिटिव्ह किंवा फिलर म्हणून सेनोस्फिअर्सचा वापर केला जातो. त्यांच्या गोलाकार आणि पोकळ आकारामुळे, तसेच तडे पसरण्यास उच्च प्रतिकारशक्ती असल्यामुळे, सेनोस्फिअर्स विशेषतः आशादायक आहेत.
सेनोस्फिअर्सची घनता 0.2 g/cc पासून 2.6 g/cc पर्यंत बदलते. अशा कमी घनतेच्या (सिनोस्फिअर वेगळे करण्याच्या विद्यमान पद्धतींचे दोन गटांमध्ये वर्गीकरण केले जाते: ओले विलगीकरण आणि कोरडे विलगीकरण. ओल्या विलगीकरणाची यंत्रणा घन कणांची घनता आणि द्रव माध्यमाची घनता यांमधील फरकावर आधारित आहे: या प्रक्रियेद्वारे, गुरुत्वाकर्षण स्थिरीकरण विलगीकरण - सिंक-फ्लोट पद्धतीद्वारे फ्लाय ॲशमधून सिनोस्फिअर्स मिळवता येतात. ओल्या विलगीकरणाची कार्यक्षमता माध्यमातील सिनोस्फिअर्सची नैसर्गिक उत्प्लावकता, फीडिंग कणांची सांद्रता, कणांची पृष्ठभागाची रचना, सच्छिद्रता आणि शुद्धीकरण चक्रांवर आधारित असते. तथापि, फ्लाय ॲशच्या घन वस्तुमानाच्या प्रभावामुळे कार्यक्षमता मर्यादित होते, जे पाण्यापेक्षा हलक्या कणांना एकत्रीकरणातून बाहेर पडण्यापासून रोखते, परिणामी हलक्या कणांना पृष्ठभागावर येण्यास अडथळा निर्माण होतो. ओल्या विलगीकरण पद्धतीचा फायदा म्हणजे विलगीकरण प्रक्रियेतून थेट कमी घनतेचे, अखंड सिनोस्फिअर्स मिळवण्याची क्षमता: तरीही, मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी जमीन आणि पाण्याची उपलब्धता ही एक मोठी चिंता आहे. दुसरी समस्या म्हणजे धोकादायक पदार्थांचे पाण्याच्या स्रोतांमध्ये विरघळण्याचा मुद्दा. याचा तोटा म्हणजे पुढील वापरापूर्वी अतिरिक्त वाळवण्याच्या प्रक्रियेची गरज असते. पदार्थाच्या गुणवत्तेच्या बाबतीत (विशेषतः उच्च कॅल्शियम सामग्री असलेल्या वर्ग C फ्लाय ॲशसाठी), कणांच्या पृष्ठभागावर स्फटिक तयार होतात आणि नंतर वाळवण्याच्या टप्प्यात ते कठीण होतात, परिणामी पुढील उपयोगांसाठी त्यांचा वापर मर्यादित होतो. शुष्क विलगीकरण ही ओल्या विलगीकरणाच्या समस्यांवर मात करण्याच्या उद्देशाने एक पर्यायी पद्धत आहे. या पद्धतीमध्ये, रासायनिक रचना अपरिवर्तित राहते. याव्यतिरिक्त, वाळवण्याच्या टप्प्याची आवश्यकता नसते, त्यामुळे ऊर्जेच्या वापराच्या समस्या टाळल्या जातात: तथापि, कणांचे कार्यक्षमतेने वर्गीकरण करण्यासाठी या पद्धतीमध्ये वायवीय विलगीकरणाचा समावेश असलेल्या प्रगत तंत्रज्ञानाची, जसे की एअर क्लासिफायर, आवश्यकता असते. वायु वर्गीकरण ही एक प्रक्रिया आहे जी हवेच्या प्रवाहात विखुरलेल्या घन कणांना त्यांच्या आकार, भौमितिक आकार आणि घनतेतील फरकांच्या आधारावर वेगळे करते.