1.
Kinetika termične razgradnje polietilena za pridobivanje parafinskih frakcij : magistrsko deloTim Tetičkovič, 2024, master's thesis
Abstract: Količine polimernih odpadkov še vedno naraščajo predvsem zaradi masovne uporabe, dostopnosti in cenovne ugodnosti plastičnih materialov. Ravnanje s takimi odpadki je bistvenega pomena za zaščito planeta in živih bitij. Obstaja več načinov predelave plastike. V magistrski nalogi obravnavamo le termično predelavo pri visokih temperaturah – pirolizo. Proces pirolize obravnavamo za material HDPE, ki sodi med najbolj uporabljano plastiko. Prvi namen naloge je predstavitev reakcijskih mehanizmov, ki potekajo ob termični razgradnji materiala. Reakcijski mehanizmi sledijo zaporedju, ki se prične z iniciacijo, sledi ji β-razcepitvena propagacija, naključna propagacija, intermolekularni prenos vodika in terminacija. Drugi namen magistrske naloge je pregled kinetičnih modelov, ki se uporabljajo pri analizi podatkov iz termične analize materialov – TGA. Izračun kinetičnih parametrov je izveden z uporabo različnih pristopov, kot so: Friedman, Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) in Ozawa-Flynn-Wall (OFW) model. Eksperimentalne podatke TGA HDPE smo s pomočjo programskega orodja Python in Matlab izračunali osnovne kinetične parametre, kot so aktivacijska energija Ea, predeksponentni faktor A, red reakcije n ter potreben čas za celotno presnovo pri 600 °C, 700 °C in 750 °C. V tretjem delu smo s pomočjo pridobljenih kinetičnih parametrov ocenili potrebne reakcijske čase za izvedbo hitre pirolize pri omenjenih temperaturah. Za izvedbo takšne pirolize smo predvideli načrtovanje laboratorijskega reaktorja s fluidiziranim slojem – RFS. Predstavljeni so izračuni fluidizacijskih lastnosti ter dimenzioniranje reaktorja z višino, premerom, maso nasutja, pretokom plina in padcem tlaka v reaktorju. Načrtovanje je bilo opravljeno za laboratorijski reaktor, ki predstavlja prvi korak za študijo in zasnovo procesa ter prehod na industrijsko merilo. Tako pripravljena zasnova reaktorja predstavlja podlago za pripravo projekta izdelave laboratorijskega raziskovalno-razvojnega reaktorja RFS.
Keywords: Piroliza, HDPE, kinetika, mehanizem, reaktor s fluidizirano plastjo, plastični odpadki
Published in DKUM: 23.05.2024; Views: 213; Downloads: 54
Full text (4,61 MB)
