Τεχνοοικονομική μελέτη ανάπτυξης νανοσωλήνων άνθρακα σε αυξημένη κλίμακα

Σαράντη, Ζωή; Saranti, Zoi

dc.contributor.author	Σαράντη, Ζωή	el
dc.contributor.author	Saranti, Zoi	en
dc.date.accessioned	2019-07-15T09:05:02Z
dc.date.available	2019-07-15T09:05:02Z
dc.date.issued	2019-07-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49067
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16790
dc.rights	Default License
dc.subject	Νανοσωλήνες	el
dc.subject	Νανοϋλικά	el
dc.subject	Άνθρακας	el
dc.subject	Τεχνοοικονομική μελέτη	el
dc.subject	Μελέτες	el
dc.title	Τεχνοοικονομική μελέτη ανάπτυξης νανοσωλήνων άνθρακα σε αυξημένη κλίμακα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τεχνοοικονομική μελέτη	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-02-22
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώθηκε στα συστήματα που αφορούν την ανάπτυξη νανοσωλήνων άνθρακα και στο κόστος που προκύπτει από τα συστήματα αυτά. Αρχικά, παρουσιάζονται οι βασικές εφαρμογές των νανοσωλήνων άνθρακα καθώς και οι πιο δημοφιλείς διεργασίες και διατάξεις μεθόδων ανάπτυξης νανοσωλήνων. Οι μέθοδοι που έχουν προοπτική για μεταφορά σε βιομηχανική κλίμακα είναι η χημική εναπόθεση ατμών και η μετατροπή μονοξειδίου του άνθρακα υπό χαμηλή πίεση. Στη συνέχεια, γίνεται μία παρουσίαση των αντιδραστήρων της μεθόδου χημικής εναπόθεσης ατμών που υπάρχουν στο εργαστήριο της σχολής Χημικών Μηχανικών. Αναλύεται η γεωμετρία τόσο της οριζόντιας διάταξης όσο και της κατακόρυφης. Επιπρόσθετα, γίνεται μία ανάλυση της αγοράς των νανοσωλήνων άνθρακα και παρουσιάζονται οι μεγαλύτερες εταιρίες παραγωγής σε παγκόσμια κλίμακα καθώς και ενδεικτικές τιμές πώλησης των νανοσωλήνων μονού και πολλαπλού τοιχώματος. Επιπλέον, γίνεται μία προσέγγιση κόστους ανάπτυξης πολλαπλού τοιχώματος νανοσωλήνων άνθρακα τόσο σε εργαστηριακή όσο και σε βιομηχανική κλίμακα με διάταξη χημικής εναπόθεσης ατμών διαλλείποντος και συνεχούς έργου αντίστοιχα. Στο εργαστήριο το κόστος καταλήγει να είναι 9,94 €/g ενώ στην βιομηχανία 0,11 €/g με μεγαλύτερη επιβάρυνση κόστους και για τις δύο προσεγγίσεις αυτό των πρώτων υλών και αντιδραστηρίων. Κατόπιν, γίνεται μια σύγκριση των μεθόδων παραγωγής SWCNTs καταλήγοντας ανάμεσα στις μεθόδους εκκένωσης τόξου, χημικής εναπόθεσης ατμών και μετατροπής μονοξειδίου του άνθρακα υπό υψηλή πίεση να επιλεγεί ως πιο ανταγωνιστική και βιώσιμη η τελευταία. Η μετατροπής μονοξειδίου του άνθρακα υπό υψηλή πίεση δίνει ρυθμό παραγωγής 0,45 g/h με 9 γραμμές παραγωγής και τελικό κόστος προϊόντος 485 €/g.	el
heal.abstract	This thesis has focused on the systems involved in the development of carbon nanotubes and the costs resulting from these systems. Initially, the basic applications of carbon nanotubes and the most popular processes and provisions of nanotube development methods are mentioned. The methods that have a potential for industrial scale transfer are CVD and HiPco. Next, there is a presentation of the chemical vapor deposition reactors in the laboratory of the Chemical Engineering School in Athens. The geometry of both the horizontal and the vertical layout is being analyzed. In addition, an analysis of the carbon nanotubes market and the world's largest production companies are presented as well as indicative sales prices of SWCNTs and MWCNTs. Furthermore, a MWCNT development approach is made on both laboratory and industrial scale with a CVD method. The industrial uses a continuous reactor and the laboratory a batch one. The cost ends up at the laboratory at 9.94 €/g, while in the industry 0.11 €/g with a higher cost burden for both approaches the cost of raw materials and reagents. Next, a comparison of SWCNTs production methods is made between the methods of arc discharge, chemical vapor deposition and high pressure carbon monoxide conversion to be selected as more competitive and lasting. HiPco gives a production rate of 0.45 g/h with 9 production lines and a final product cost of 485€/g.	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών (ΙΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	59 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true