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Alkali activated materials based on fluid catalytic cracking catalyst residue (FCC): Influence of SiO2/Na2O and H 2O/FCC ratio on mechanical strength and microstructure

Tashima, M. M.; Akasaki, J. L.; Melges, J. L P; Soriano, L.; Monzó, J.; Payá, J.; Borrachero, M. V.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 833-839
ENG
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36.6%
Reuse of industrial and agricultural wastes as supplementary cementitious materials (SCMs) in concrete and mortar productions contribute to sustainable development. In this context, fluid catalytic cracking catalyst residue (spent FCC), a byproduct from the petroleum industry and petrol refineries, have been studied as SCM in blended Portland cement in the last years. Nevertheless, another environmental friendly alternative has been conducted in order to produce alternative binders with low CO2 emissions. The use of aluminosilicate materials in the production of alkali-activated materials (AAMs) is an ongoing research topic which can present low CO2 emissions associated. Hence, this paper studies some variables that can influence the production of AAM based on spent FCC. Specifically, the influence of SiO 2/Na2O molar ratio and the H2O/spent FCC mass ratio on the mechanical strength and microstructure are assessed. Some instrumental techniques, such as SEM, XRD, pH and electrical conductivity measurements, and MIP are performed in order to assess the microstructure of formed alkali-activated binder. Alkali activated mortars with compressive strength up to 80 MPa can be formed after curing for 3 days at 65°C. The research demonstrates the potential of spent FCC to produce alkali-activated cements and the importance of SiO2/Na2O molar ratio and the H2O/spent FCC mass ratio in optimising properties and microstructure. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Incorporação de resíduo da indústria petrolífera em argamassas de cal hidráulica para a reabilitação de edifícios

Cardoso, Maria João e Vieira Caiado Ferreira
Fonte: Instituto Politécnico de Lisboa Publicador: Instituto Politécnico de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /12/2014 POR
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Actualmente o país dispõe de património construído significativo, que obviamente vai precisando de manutenção e reparação para ir assegurando as suas funcionalidades com segurança. Neste sentido, a reabilitação de edifícios é necessária à preservação dos seus aspectos funcionais enquanto, concomitantemente, concorre para a mitigação dos impactos ambientais do sector da construção, particularmente, se reutilizar resíduos industriais. Neste contexto, o presente trabalho final de mestrado pretende avaliar a viabilidade de incorporar o catalisador exausto da unidade de “cracking” catalítico (FCC), gerado na refinaria da Petrogal, em Sines, como substituto parcial da cal hidráulica deargamassas para reabilitação de edifícios. A campanha experimental incluiu o estudo de três famílias de argamassas de cal hidráulica, sendo que uma das famílias eram argamassas comerciais para reabilitação de edifícios - que neste trabalho foram usadas para referência - e as outras duas famílias eram argamassas nas quais a cal hidráulica foi substituída parcialmente entre 0 e 10%, em massa, pelo catalisador exausto de FCC. Estas duas famílias de argamassas diferiram entre si nas areias que se usaram na sua preparação (numa das famílias usou-se areia mista predominantemente siliciosa...

ACIDIC REMOVAL OF METALS FROM FLUIDIZED CATALYTIC CRACKING CATALYST WASTE ASSISTED BY ELECTROKINETIC TREATMENT

Valt,R. B. G.; Diógenes,A. N.; Sanches,L. S.; Kaminari,N. M. S.; Ponte,M. J. J. S.; Ponte,H. A.
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2015 EN
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36.35%
AbstractOne of the main uses of catalysts in the oil industry is in the fluidized catalytic cracking process, which generates large quantities of waste material after use and regeneration cycles and that can be treated by the electrokinetic remediation technique, in which the contaminant metals are transported by migration. In this study, deactivated FCC catalyst was characterized before and after the electrokinetic remediation process to evaluate the amount of metal removed, and assess structural modifications, in order to indicate a possible use as an adsorbent material. The analyses included pH measurement and the concentration profile of vanadium ions along the reactor, X-ray microtomography, X-ray fluorescence, BET analysis and DTA analysis. The results indicated that 40% of the surface area of the material was recovered in relation to the disabled material, showing an increase in the available area for the adsorption. The remediation process removed nearly 31% of the vanadium and 72% of the P2O5 adhering to the surface of the catalyst, without causing structural or thermal stability changes.

ECO-betão com adição de resíduo da indústria petrolífera

Antunes, Marilyne Junqueira
Fonte: Instituto Politécnico de Lisboa Publicador: Instituto Politécnico de Lisboa
Tipo: Dissertação de Mestrado
Publicado em /12/2013 POR
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66.99%
O betão é um material que pode ser utilizado na execução de um número signifcativo de obras de engenharia civil, incluindo estruturas de betão simples, betão armado e betão pré-esforçado. No entanto, o seu impacto ambiental – oriundo, principalmente, da produção de cimento é uma das grandes preocupações associadas ao betão, uma vez que a produção de cimento é responsável por grandes emissões de CO2 – constitui a principal preocupação associada à sua utilização. Desta forma, a substituição parcial de cimento por adições, na composição do betão, contribui para o aumento da sustentabilidade na construção. Neste contexto, neste trabalho pretendeu-se avaliar a viabilidade de reutilizar o catalisador exausto da unidade de “cracking” catalítico (FCC), produzido na refinaria da Petrogal, em Sines, como adição do tipo II na produção de betões. A campanha experimental incluiu a produção de betões com quatro traços diferentes correspondentes à substituição parcial de cimento por 0, 10, 20 e 30 % (em massa) de catalisador exausto de FCC. A composição dos constituintes destes betões, de forma a corresponderem aos requisitos exigidos pela norma NP EN 206 - 1...

Evaluation of steel corrosion in cement mortars containing catalytic cracking catalyst residue (FCC); Evaluación de la corrosión de un acero embebido en morteros adicionados con catalizador de craqueo catalítico usado (FCC)

Ruby Mejía de Gutiérrez; Escuela de Ingeniería de Materiales (GMC, CENM) - Universidad del Valle; Silvia Izquierdo García; Escuela de Ingeniería de Materiales (GMC, CENM) - Universidad del Valle; Felipe Jaime Dávila; Escuela de Ingeniería de Materi
Fonte: Universidad del Norte Publicador: Universidad del Norte
Tipo: article; publishedVersion Formato: application/pdf
SPA
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36.65%
In this article, the performance to the corrosion of cement mortars added with a petrochemical industry waste, in environments contaminated with chlorides (sodium chloride, NaCl 3.5%) and/or carbonic anhydride, CO2(3% CO2, 65% RH and 25 ° C), is analyzed. A waste, named catalyst catalytic cracking residue (FCC), from a refinery Colombian was used. This material has a high content of silica and alumina, partially amorphous morphology and a high reactivity. For the study, were prepared mortars from cement ordinary Portland with 12% of FCC as cement replacement, both simple and reinforced. The potential and corrosion current were evaluated. Additionally, in the unreinforced specimens, it was determined the total absorption, penetration of chlorides, carbonation front and resistivity. From the results, it concludes that the addition of FCC in mortars has a positive effect on the performance of these materials against the attack of chlorides and CO2, specifically a reduction of around 50% in chloride permeabilityand penetration CO2, and a 128% increase in the resistivity of the mortar. The corrosion values reported by blended mortars are lower than the reference sample, especially in presence of chlorides.; En el presente artículo se analiza el desempeño frente a la corrosión de morteros de cemento adicionados con un residuo de la industria petroquímica en ambientes contaminados con cloruros (Cloruro de Sodio...

Outstanding aspects on the use of spent FCC catalyst in binders

Payá, J.; Monzó, J.; Borrachero, M. V.; Garcés, P.; Mellado, A.; Velázquez, S.; Soriano, L.; Zornoza, E.
Fonte: Conselho Superior de Investigações Científicas Publicador: Conselho Superior de Investigações Científicas
Tipo: Comunicación de congreso Formato: 158211 bytes; application/pdf
ENG
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46.4%
4 pages, 3 fiures, 7 tables.-- En: 1st Spanish National Conference on Advances in Materials Recycling and Eco – Energy Madrid, 12-13 November 2009.-- Editors: F. A. López, F. Puertas, F. J. Alguacil and A. Guerrero.; FCC is a waste material from petrochemical plants which has interesting properties for preparing binders. FCC is lightly grey in color, and white FCC-portland cements with L*≥85 can be prepared. FCC reactivity is enhanced by grinding and it is attributed to pozzolanic reaction towards lime. Stratlingite is the main hydrated product from pozzolanic reaction, and CSH and CAH are also formed. Reactivity of FCC is high, and low curing temperature does not affect this contribution to strength in hardened mixtures. Additionally, high strength concrete can be easily prepared, and compressive strength greater 100MPa can be reached. Mixtures with low w/b ratio showed good behaviour in carbonation tests.; Authors thank to Ministerio de Ciencia y Tecnología of Spain and FEDER the financial support of MAT 2001-2694 and BIA 2004-0052 projects.; Peer reviewed