Polietilen atıklardan elde edilmiş piroliz sıvısının polimerizasyonu
Polymerization of the liquid products gained from pyrolysis of polyethylene
- Tez No: 213731
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ Y. BİLGESÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Polimerizasyon, olefin, polietilen, piroliz, plastik atık, Polymerization, olefin, polyethylene, pyrolysis, plastic waste
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Plastik atıklar çevre kirliliğinde önemli yere sahiptir. Başta ambalaj sektörü olmak üzere bir çok sektörde yaygın kullanımı, plastiklerin üretimini ve kullanım sonrası atık oluşumunu artırmaktadır. Plastikler kimyasal yapıları itibariyle tabiat şartlarında çok zor bozunduklarından atıldıkları çevrede kirliliklere sebep olmaktadır. Diğer taraftan, petrokimya tesislerinde plastik üretiminde kullanılan maddelerin petrole dayalı olması ve dünya petrol rezervinin de sınırlı olması, atık plastiklerin geri kazandırılmasını hammadde kaynaklarının etkin kullanımı yönünden zorunlu kılmaktadır. Bu çalışmada; alçak yoğunluk polietilenin (AYPE) ısıl pirolizi ile elde edilen sıvı ürün içerisindeki doymamış bileşenlerin, bir Friedel-Crafts katalizörü olan susuz AlCl3 ile polimerizasyon şartları araştırılmıştır. AYPE, yarı kesikli bir reaktörde, 380, 480, 580mmHg vakumda ve atmosferik basınçta, 450 ºC sıcaklıkta piroliz edilmiştir. Oluşan sıvı ürünlerin bileşimleri GC/MS kullanılarak analizlenmiş ve iyot sayıları belirlenmiştir. Piroliz sonucunda karbon sayıları C7-C36 arasında, iyot sayıları 78-92 arasında değişen, olefin ve parafin karakterinde yapıları içeren hidrokarbon ürünler elde edilmiştir. Piroliz sıvı ürünü karıştırmalı bir cam reaktörde, toluen ortamında çözülerek susuz AlCl3 eşliğinde polimerleştirilmiştir. Polimerizasyona; sürenin, sıcaklığın, katalizör oranının ve çözücü oranının etkisi incelenmiştir. Bu parametreler için optimum polimerizasyon şartları belirlenmiştir. Bu optimum şartlarda süre 5 saat, sıcaklık -10 ºC, katalizör oranı %7 ve çözücü oranı hacimce 1/3(piroliz sıvısı/toluen) olarak belirlenmiştir. Bu şartlarda sayıca ortalama mol kütlesi 2700 olan oligomerler üretilmiştir.Polimerizasyon verimi % 87 olarak bulunmuştur. Ürünün molekül ağırlığı GPC ile belirlenmiştir. Ayrıca stiren monomeri varlığında oluşan oligomere karışım oranlarının etkisi incelenmiştir. Stiren oranının artmasıyla oluşan oligomerin molekül ağırlığında, yumuşama noktasında ve verimde artış gözlenmiştir. Farklı vakum basınçlarında elde edilen piroliz sıvıları ile yapılan deneyler sonucunda elde edilen polimerizasyon ürünlerinin molekül ağırlıklarında ve verimde çok fazla bir değişim gözlenmemiştir. Ancak daha yüksek vakumda elde edilen piroliz sıvılarının polimerizasyonu ile elde edilen ürünün molekül ağırlığında ve polimerizasyon veriminde bir miktar azalma gözlenmiştir. Son deney grubunda polimerizasyondan önce piroliz sıvısı distillenmiş ve elde edilen distilat polimerizasyonda kullanılmıştır. Bu şartlarda sayıca ortalama mol kütlesi 2800 olan ürünler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Plastic wastes have an important role in environmental pollution. The common usage of plastics in many sectors, especially in packacing , increases the production of plastics and formation of plastic wastes. Because of their chemical composition, plastic wastes do not decompose easily in the nature and cause pollution in the places where they were disposed. On the other hand, the material which is used for plastic production is petroleum originated and the petroleum resources are limited. Therefore, these situations make the recycling of plastic wastes necessary in terms of the effective usage of raw material sources. In this study, the polymerization conditions of unsaturated components of thermal pyrolysis products of low density polyethylene (LDPE) using anhydrous AlCl3, which is a Friedel-Crafts type catalyst. LDPE is pyrolyzed in semi-batch reactor under various pressures; such as ;atmospheric, 380 mmHg, 480 mmHg, 580 mmHg vacuum at 450 ºC. The composition of liquid products was analyzed by using GC/MS and iodine number was determined for each sample. Hydrocarbon numbers distribution between C7-C36 and the iodine number between 78-92 were obtained from pyrolysis liquid products of LDPE.. The liquid products were polymerized in a glass reactor in the presence of anhydrous AlCl3 in toluene medium. The effects of time, temperature, catalyst ratio, solvent ratio parameters on polymerization were investigated and optimum polymerization condition for these parameters were determined. 5 hours reaction time, -10 ºC temperature, 7 % catalyst ratio, 1/3 solvent ratio (the liquid procutds/toluene, by volume) was found as the optimum condition.The yield of polymerization was 87 % and the number average moleculat weight was 2700 .The yield was determined using GPC. Also, the effect of mixture ratio was investigated in the presence of styrene. It was observed that the molecular weight of the oligomer , softening point and the efficiency were increased when the styrene ratio was increased. When the liquid pyrolysis products obtained under different conditions were used in polymerization, the molecular weight of the oligomer and the efficiency didn?t change much. However some decrease was observed in the molecular weight of the oligomer and in the yield when the liquid pyrolysis products obtained under high vacuum were used. In the last group of experiments, the liquid pyrolysis products were distilled before polymerization and the distilat was used in polymerization. After oligomerization the number average molecular weight was 2800 .
Benzer Tezler
- Polietilen atıklardan pirolizle elde edilen sıvı ürünün hidrojenasyonu
Hydrogenation of liquet product gained from pyrolysis of pyrolysis of polyethylene waste
SONER ALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ BİLGESU
- Atık ilaç blister ambalajlarından geri kazanılan alüminyum ve tarımsal atıklardan kompozit malzeme üretimi
Composite material production from agricultural wastes and aluminum recycled from waste pharmaceutical blister packaging
MERVE SERHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSUN ÖZKAN
- Piroliz edilmiş polietilen atıkların yoğunlaştırılmış ürünlerinin oksidasyonu
Oxidation of the condansed product of polyethylene wastes pyrolysis
UFUK ÖKSÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALİ BİLGESÜ
- Atık tetra pak aseptik ambalajlarından karton, düşük yoğunluklu polietilen, alüminyum bileşenlerinin geri kazanımı
Recycling of paperboard, low density polyethylene, aluminium components from waste tetra pak asepti̇k packages
ILGIM BALTACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Geri kazanılmış pet esaslı kompozitlerin hazırlanması
Preparation of recycled pet basedcomposites
BEYZA ELİF AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYFULLAH MADAKBAŞ