Polietilen ve orta yoğunluklu sunta karışımının kopiroliz kinetiğinin ve termal davranışının termogravimetrik analiz yöntemiyle incelenmesi
Co-pyrolysis kinetics and thermal behaviour of polyethylene and medium density fiber board mixture using thermogravimetric analysis
- Tez No: 784940
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE GÖZKE AÇIKALIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kopiroliz kinetiği, Orta yoğunluklu sunta, Yüksek yoğunluklu polietilen, Sinerjik etki, Kopiroliz, Polietilen, Sinerjik yönetim, Sunta, Termogravimetri, Copyrolysis kinetics, Medium density fiberboard, High density polyethylene, Synergistic effect, Copyrolysis, Polyethylene, Synergistic management, Chipwood, Thermogravimetry
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yalova Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji üretmek için kullanılan teknolojiler arasında yer alan termokimyasal dönüşüm proseslerinden piroliz, birçok açıdan etkileyici bir yöntemdir. Kopiroliz ise, iki veya daha fazla maddenin birleşimiyle gerçekleştirilen piroliz prosesidir. Biyokütle atıklarının, bu proses kullanılarak, çevreye zarar verme potansiyeli olan plastiklerle birlikte değerlendirilmesi önemli bir avantaj sunmaktadır. Bu çalışmada, endüstriyel proseslerden elde edilen ve büyük miktarda atığı olan iki önemli üründen, plastik olarak yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), ve biyokütle olarak orta yoğunluklu sunta (MDF) kullanılmıştır. Bu atıklar kullanılarak termogravimetrik analiz yöntemiyle, ısıl karakterizasyon, sinerjik etki varlığı ve aktivasyon enerjileri incelenmiştir. Çalışmalar, azot gazı varlığında, üç farklı ısıtma hızında (10, 20 ve 40 °C/ dk) ve beş farklı HDPE-MDF karışım oranında (%20-%80; %40-%60; %50-%50; %60-%40 ve %80-%20) gerçekleştirilmiştir. Isıl karakterizasyon sonucunda, MDF numunesinin 235-420 °C sıcaklık aralığında, HDPE numunesinin ise, 453-535 °C sıcaklık aralığında bozunduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, MDF örneğinin pirolizinin biri aktif olmak üzere üç piroliz basamağından, HDPE örneğinin pirolizinin ise, biri aktif olmak üzere iki piroliz basamağından oluştuğu görülmüştür. Farklı oranlardaki HDPE-MDF karışımlarının kopirolizi ise, ikisi aktif olmak üzere dört piroliz basamağından oluşmaktadır. HDPE ve MDF numunesinin kopirolizi sonucunda, sinerjik etki varlığı tespit edilmiştir. En yüksek sinerji, 20 °C/dk ve 40 °C/dk ısıtma hızında, 484-502 °C sıcaklık aralığında, %10 ile %80HDPE-%20MDF karışımında gözlenmiştir. Piroliz sonunda kalan kütle miktarları, karışımlardaki HDPE oranının artmasıyla azalmıştır ve en yüksek sinerjik etkinin görüldüğü karışım oranında, 40 °C/dk ısıtma hızında %95 düşüş göstermiştir. Model içermeyen integral yöntemlerden KAS, Starink ve FWO yöntemleri kullanılarak, aktivasyon enerjisi değerleri hesaplanmıştır. Farklı oranlardaki karışımların aktivasyon enerjileri ortalamalarının, KAS yöntemi için 133,2-241,2 kJ/mol, Starink yöntemi için 133,5-241,5 kJ/mol, FWO yöntemi için 136,4-241,3 kJ/mol aralığında olduğu belirlenmiştir. KAS, Starink ve FWO yöntemleriyle hesaplanan ortalama aktivasyon enerjisi değerleri ise, MDF ve HDPE için sırasıyla, 137,3 ve 243,9; 137,6 ve 244,2; 140,2 ve 243,9 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Pyrolysis, one of the thermochemical conversion processes, which is among the technologies used to produce energy, is an impressive method in many respects. Copyrolysis, on the other hand, is a pyrolysis process carried out by combining two or more substances. Evaluation of biomass wastes together with plastics that have the potential to harm the environment using this process offers a significant advantage. In this study, high-density polyethylene (HDPE) as plastic and medium-density fiberboard (MDF) as biomass, two important products obtained from industrial processes and containing large amounts of waste, were used. By using these wastes, thermal characterization, synergistic effect and activation energies were investigated by thermogravimetric analysis method. The studies were performed in the presence of nitrogen gas, at three different heating rates (10, 20 and 40 °C/min) and at five different HDPE-MDF mixture ratios (20%-80%; 40%-60%; 50%-50%; 60%-40% and 80%-20%). As a result of thermal characterization, it was determined that the MDF sample decomposed in the temperature range of 235-420 °C, and the HDPE sample decomposed in the temperature range of 453-535 °C. In addition, it was observed that the pyrolysis of the MDF sample consisted of three pyrolysis stages, one of which was active, and the pyrolysis of the HDPE sample consisted of two pyrolysis stages, one of which was active. The copyrolysis of HDPE-MDF mixtures in different ratios consists of four pyrolysis stages, two of which were active. As a result of the copyrolysis of HDPE and MDF samples, the presence of synergistic effect was detected. The highest synergy was determined as 10%, at heating rates of 20 °C/min and 40 °C/min, in the temperature range of 484-502 °C, in 80%HDPE 20%MDF mixture. The amount of mass remaining at the end of the pyrolysis decreased with the increase in the HDPE ratio in the mixtures and showed a 95% decrease at the heating rate of 40 °C/min, at the mixing ratio with the highest synergistic effect. Activation energy values were calculated by using KAS, Starink and FWO methods from model-free integral methods. The average activation energies of the mixtures at different ratios were determined between 133.2-241.2 kJ/mol for the KAS method, 133.5-241.5 kJ/mol for the Starink method, and 136.4- 241.3 kJ/mol for the FWO method. The average activation energy values calculated by KAS, Starink and FWO methods were calculated respectively for MDF and HDPE, 137.3 and 243.9; 137.6 and 244.2; 140.2 and 243.9 kJ/mol.
Benzer Tezler
- Dondurularak saklamanın tavuk etinin bazı kalite özellikleri üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
Ö.EVREN ATASOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. SUMRU TÖMEK
- Domates tozu ve domates çorbalarında meydana gelen renk değişmeleri
Başlık çevirisi yok
MURAT EFEOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN URAL
- Kuluçkalık yumurtalarda depolama yöntemi ve süresinin kuluçka sonuçlarına etkileri üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
MERAL ÖZTEN
- Donma öncesi uygulanan kimi işlemlerin donmuş şeftalilerin kalitesine etkisi
Başlık çevirisi yok
FİLİZ ŞERBETÇİOĞLU