but.committee	prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda) prof. Ing. Mirko Dohnal, DrSc. (člen) prof. Karel Friess (člen) prof. RNDr. Adriana Eštoková, Ph.D. (člen) doc. Ing. Roman Fekete, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jiří Kučeřík, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Předložená práce přináší souhrnné zpracování uvedené problematiky a originální výsledky, které mohou sloužit jako teoretické i praktické vodítko pro vývoj metod zaměřených na efektivní filtraci vzduchu.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Aplikované vědy v inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Svěrák, Tomáš	en
dc.contributor.author	Bulejko, Pavel	en
dc.contributor.referee	Dohnal, Mirko	en
dc.contributor.referee	Friess, Karel	en
dc.date.created	2019	cs
dc.description.abstract	Membrány z dutých vláken jsou široce využívány v aplikacích týkajících se úpravy kapalin jako např. při čištění odpadních vod, v membránových kontaktorech a bioreaktorech, membránové destilaci apod. I když jsou často využívány při separacích směsí plynů, je jejich použití pro mechanickou filtraci aerosolů velmi vzácné. Tato práce se zabývá filtrací vzduchu pomocí polypropylenových membrán z dutých vláken včetně jejich filtrační účinnosti, tlakových ztrát a také zanášením při dlouhodobé filtraci. Filtrační účinnost byla proměřena za použití různých aerosolů jako TiO2 a síran amonný. Tlakové ztráty byly měřeny při různých konfiguracích, tj. různé filtrační ploše a průměru vlákna membrány. Zanášení membrán bylo testováno použitím normovaného prachu definovaného normou ANSI/ASHRAE 52.2. Predikční modely pro filtrační účinnost a permeabilitu/tlakovou ztrátu membrány byly aplikovány na parametry membrán z dutých vláken a porovnány. Tyto membrány mají velikost pórů kolem 90 nm a poměrně nízkou porositu a tím vysoký potenciál pro separaci nanočástic ze vzduchu. Dále byla provedena analýza filtračního koláče a vyhodnocení energetických nároků a porovnány s teoretickými modely. V závěru práce je nastíněn odhad ceny životního cyklu při filtraci pomocí těchto membrán.	en
dc.description.abstract	Hollow-fiber membranes (HFMs) have widely been applied to many liquid treatment applications such as wastewater treatment, membrane contactors/bioreactors, membrane distillation etc. Despite the fact that HFMs are widely used for gas separation from gas mixtures, their use for mechanical filtration of aerosols is very scarce. This work studied filtration performance of polypropylene HFMs including filtration efficiency, pressure drop and pressure drop evolution with long-term dust loading. Filtration efficiency was measured using different challenging aerosols including micronized titanium dioxide powder and aerosolized ammonium sulfate. Pressure drop was measured in various configurations, including different HFM area and fiber diameter. Pressure drop evolution with long-term particle loading was carried out using a challenge dust as defined in ANSI/ASHRAE 52.2 standard. Mathematical models developed for prediction of air filtration efficiency and membrane permeability/pressure drop were compared applying them on the structural parameters of the HFMs. These membranes are characteristic of pore diameters of about 90 nm and relatively low porosity, thus high potential for nanoparticle removal from air. Furthermore, analysis on cake pressure drop and evaluation of energy demands for fun operation were done and compared with theoretically predicted values. Finally, an attempt to estimate life-cycle cost of air filtration using HFMs was outlined.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	BULEJKO, P. Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.	cs
dc.identifier.other	113734	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/176153
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Filtrace vzduchu	en
dc.subject	membrána z dutých vláken	en
dc.subject	aerosol	en
dc.subject	filtrační účinnost	en
dc.subject	tlaková ztráta	en
dc.subject	zanášení	en
dc.subject	filtrační koláč	en
dc.subject	kapacita zadržení prachu	en
dc.subject	spotřeba energie	en
dc.subject	náklady na životní cyklus	en
dc.subject	Air filtration	cs
dc.subject	hollow-fiber membrane	cs
dc.subject	aerosol	cs
dc.subject	filtration efficiency	cs
dc.subject	pressure drop	cs
dc.subject	fouling	cs
dc.subject	filtration cake	cs
dc.subject	dust-holding capacity	cs
dc.subject	energy consumption	cs
dc.subject	life-cycle cost	cs
dc.title	Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration	en
dc.title.alternative	Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2019-04-25	cs
dcterms.modified	2019-04-29-16:09:41	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	113734	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 14:43:30	en
sync.item.modts	2025.01.15 19:33:54	en
thesis.discipline	Inženýrská mechanika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Laboratoř přenosu tepla a proudění	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration

Files

Original bundle

Collections