Alçak ve yüksek yoğunluklu polietilen atıkların pirolizi
Pyrolysis of low and high density polyethylene wastes
- Tez No: 126110
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
ALÇAK VE YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN ATIKLARIN PİROLİZİ (Yüksek Lisans Tezi) İlknur KAYACAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2002 ÖZET Günümüzde plastikler modern yaşamın bir parçası olarak her alanda kullanılmaktadır. Son yıllarda kullanım alanlarının hızlı artışından dolayı toplam plastik üretimi artarken, plastik atık miktarında da hızlı bir artış gerçekleşmiştir. Bu durumda plastik atıkların değerlendirilmesi için kullanılan prosesler çok büyük önem kazanmaktadır. Çevre kirliliği bakımından da plastik atıklar büyük öneme sahiptir. Kullanılan plastiklerin, kullanıldıktan sonra çevreye zarar vermeden değerlendirilmesi gerekmektedir. Türüne bağlı olmaksızın atık plastikleri değerlendirme yöntemlerinden en yaygın ve kullanışlı olanı piroliz işlemidir. Yapılan bu çalışmada, evsel ve endüstriyel plastiklerden yüzdece kullanım oranı en fazla olan (~% 50) alçak ve yüksek yoğunluklu polietilenin (ham ve atık) bozunma reaksiyonu kinetiği ve piroliz işlemi ile elde edilen sıvı ürünlerin karakterizasyonu incelenmiştir. Bu amaçla ekonomik değeri olan, petrokimya endüstrisinde hammadde veya yakıt olarak kullanılabilecek hidrokarbonların eldesi için gerekli deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışma üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, Termogravimetrik Analiz (TGA) yöntemi kullanılarak ham ve atık AYPE, YYPE'nin bozunma reaksiyonu için frekans faktörü (k0) veaktivasyon enerjisi (Ea) belirlenmiştir. TGA cihazında 5, 10 ve 20 K/dakika'lık ısıtma hızlarında yapılan deneyler sonucunda, ham AYPE için, aktivasyon enerjisi 324-360 kJ/mol aralığında; frekans faktörü ise 2,1 9x1 022-!,08x1 025 dakika“1 aralığında belirlenmiştir. Aynı şekilde ham YYPE numunesi için aktivasyon enerjisi 401-437 kJ/mol aralığında; frekans faktörü ise 9,64x1 026-1,60x1 030 dakika”1 aralığında hesaplanmıştır. Benzer şekilde atık AYPE ve atık YYPE için de aktivasyon enerjileri ve frekans faktörleri bulunmuştur, ikinci aşamada, laboratuvar ölçekli sabit yataklı piroliz deney düzeneğinde plastiklerin ısıl bozunması ile sıvı ürünler elde edilmiştir. Sıvı ürün verimlerinin her bir numune için % 80'in üzerinde olduğu bulunmuştur. Üçüncü aşamada ise, piroliz işleminden elde edilen sıvı ürünlerin yapısı, Fourier Transform infrared Spektrometresi (FTIR) ve Nükleer Magnetik Rezonans 1H ve 13C (NMR) analizleri yapılarak incelenmiştir. FTIR analizleri sonucunda elde edilen sıvı ürünlerde alifatik yapının aromatik yapıya oranının 10-18 arasında olduğu görülmüştür. NMR spektrumlan da bu bulguları doğrulamıştır. Yapılan her iki analiz sonucunda, elde edilen sıvı ürünlerin safsızlıklan giderildikten sonra petrokimya endüstrisinde hammadde girdisi olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca piroliz işlemi ile elde edilen sıvı ürünler, sıvı yakıt olarak da kullanılabilir. Bilim Kodu : 603. 01.01 Anahtar Kelimeler : Polietilen, piroliz, TGA, sabit yatak, FTIR, NMR. Sayfa Adedi : 170 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç.Dr. Ö. Murat DOĞAN
Özet (Çeviri)
Ill PYROLYSIS OF LOW AND HIGH DENSITY POLYETHYLENE WASTES (M.Sc. Thesis) ilknur KAYACAN GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY December 2002 ABSTRACT Nowadays plastics are being used in many fields as a part of modern life. Appreciable increase in the production of plastics has been realized in the last decades due to the increasing demand of plastics. This has resulted in an increase in the amount of plastic wastes. Therefore, the processes used to recycle plastic wastes have gained vital importance. It's of greater importance that we recycle the plastics, without giving harm to the environment Pyrolysis process is one of the common and useful way to utilize all kinds of plastic wastes without the necessity of classifying the wastes with respect to their types. In this study we have investigated the decomposition reaction kinetics of low and high density polyethylenes (raw and waste) which have the highest portion (~ 50 %) of municipial and industrial plastics and evaluated the means of characterization of pyrolysis liquid products. Experimental studies have been performed to obtain hydrocarbon feed stock which can be used as a fuel or raw material in petrochemical industry and has economic value. This work has been carried out in three stages. In the first stage, the activation energy (Ea) and the frequency factor (k0) for the decompositon reaction of raw and waste low density polyethylene (LDPE) and high density polyethylene (HDPE)IV have been determined by using Thermogravimetric Analysis (TGA) method. Heating rates of 5, 10 and 20 K/min are employed in TGA experiments. The activation energy and the frequency factor values for raw LDPE have been found between 324-360 kJ/mol and 2,1 9x1 022- 1,08x1 025 min"1, respectively. Using the same method, the activation energy and the frequency factor values for HDPE have been calculated between 401-437 kJ/mol and 9,64x1 026-1,60x1 030 min'1. Similar kinetic parameters were also calculated for the waste LDPE and HDPE. In the second phase of the research, pyrolysis of raw and waste LDPE and HDPE was carried out batch wise in a lab-scale fixed bed and liquid products of the process were obtained. The liquid product yields for each plastic sample have been found to be above 80 %. In the last stage of the study, liquid products of the pyrolysis process were analyzed and characterized by using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Analysis. The results obtained from the FTIR analysis indicated that the ratio of aliphatic to aromatic compounds was between 10 and 18 for all liquid products. The NMR analysis confirmed also these results. It is concluded that liquid pyrolysis products obtained in this study can be used as liquid fuels and also as petrochemical feed stocks in petrochemical industry after some impurities are removed. Science Code : 603. 01. 01 Key Words : Polyethylene, pyrolysis, TGA, fixed bed, FTIR, NMR. Page number : 170 Adviser : Asst. Prof. Dr. Ö. Murat DO?AN
Benzer Tezler
- Pyrolysis of waste greenhouse polyethylene to produce polyethylene wax
Atık sera polietilenin pirolizi ile polietilen vaksların üretimi
NECDET SERKAN BAYIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT YENİGÜL
- Atık plastik piroliz ile yapılan taş mastik asfalt ve asfalt betonun işlenebilirliği
Workability of stone mastic asphalt and asphalt concrete made by waste plastic pyrolysis
NASRAT JAMAL BEHZAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN NURİ ÇELİK
- Polietilen atıklardan yüzey aktif maddelerinin eldesi
The production of surface active agents from polyethylene wastes
RAGIP UFUK FIRAT
Doktora
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORAL LAÇİN
PROF. DR. ALİ YAVUZ BİLGESÜ
- Mikroalglerin plastik atıklarla (PS/AYPE) ZSM-5 üzerinde eşpirolizi
Co-pyrolysis of microalgae with plastic wastes over ZSM-5
GAMZE ÖZÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARADUMAN
- Odun-polietilen karışımlarından dumansız yakıt üretimi
Smokeless fuel production from wood and polyethylene mixtures
TUBA ERŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN PEHLİVAN