تم في هذا العمل تعيين العوامل الحركية لعملية التكسير الحراري و الحفزي لمزيج من البولي إيتلين و البولي بروبلين باستخدام مفاعل مفتوح و بالطريقة السكونية. أجري تفاعل التكسير عند درجات حرارة مختلفة 470,490,510oC و تحت الضغط الجوي, و تم تتبع سير العملية من خلال كمية الناتج (قطفة سائلة + غازية) بتابعية الزمن و من ثم رسم منحنيات التفكك الحراري. استخدم في هذا العمل نوعان من المحفزات: محفز زيوليتي طبيعي سوري المنشأ Z و المحفز الثاني15-SO42-/Z هو المحفز الأول بعد تحميله بأيونات الكبريتات بنسبة 15wt% بطريقة النقع. يستغرق تفاعل التكسير الحراري زمنا طويلاً نسبياً و يكون التفاعل من المرتبة الأولى و تزداد سرعة التفاعل بازدياد درجة الحرارة بينما ينخفض زمن التفاعل في التكسير الحفزي بشكل واضح و يكون التفاعل من المرتبة صفر الكاذبة. و تزداد سرعة التفاعل على نحو كبير مقارنة مع التكسير الحراري عند درجة الحرارة نفسها . و كانت قيمة ثابت السرعة عند الدرجة 470oCk1=0.0032g.min-1 للتكسير الحراري لتصبح ko=0.111,g.min-1 للتكسير الحفزي باستخدام المحفزZ و ko=0.206g.min-1 للتكسير الحفزي باستخدام 15-SO42-/Z كمحفز عند نفس درجة الحرارة. كما تنخفض طاقة تنشيط التفاعل من القيمة 208.7kj/mol للتكسير الحراري إلى 116.6kj/mol للتكسير باستخدام المحفز Z و 87.3kj/mol باستخدام المحفز الزيوليتي المحمل بشاردة الكبريتات.
Some kinetic parameters have been determined in this work for thermal and catalytic
cracking of the mixed of polyethylene and polypropylene using batch method. The
cracking reaction was carried out at different temperature 470,490 and 510oC under
atmospheric pressure. The mass of products (liquid and gas fractions) were determined and
used to plot the curves of the thermal and catalytic decomposition. We used two types of
catalysts: Syrian natural Zeolite and the same after loading with sulfate ions using
impregnation method. The thermal cracking has a long time and has firs-pseud order
reaction. While in the case of catalytic process we note that the reaction finished in the
short time and the process is the Zero-pseud order reaction. The rate of the cracking
increased very much, the rate constant was k1=0.0032.min-1 in the thermal cracking at
4700C and ko=0.111.min-1 in the case of catalytic cracking in presence of Z catalyst and
ko= 0.206 min-1 in presence of 15-SO4
2-/Z as catalytic at the same temperature. In the other
hand activation energy was 208.7 kj/mol in the thermal process and decreased to 116.6
kj/mol at Z catalytic presence and to 87.3 kj/mol at 15-SO4
2-/Z catalytic presence.
Artificial intelligence review:
Research summary
تناول البحث دراسة العوامل الحركية لعملية التكسير الحراري والحفزي لمزيج من البولي إيتلين والبولي بروبلين باستخدام محفزات زيوليتية طبيعية سورية. تم إجراء التفاعلات عند درجات حرارة مختلفة وتحت الضغط الجوي، وتم تتبع سير العملية من خلال كمية الناتج (سائل + غاز) بتابعية الزمن. استخدم نوعان من المحفزات: زيوليت طبيعي ومحفز زيوليتي محمل بأيونات الكبريتات. أظهرت النتائج أن التكسير الحراري يستغرق وقتًا طويلاً ويكون من المرتبة الأولى، بينما التكسير الحفزي يكون أسرع بكثير ويكون من المرتبة الصفرية الكاذبة. تم تحديد ثابت السرعة وطاقة التنشيط لكل من التكسير الحراري والحفزي، حيث انخفضت طاقة التنشيط بشكل كبير عند استخدام المحفزات. أظهرت النتائج أن المحفزات الزيوليتية يمكن أن تكون فعالة في تحويل النفايات البلاستيكية إلى منتجات هيدروكربونية يمكن استخدامها كوقود أو مواد خام للصناعات الكيميائية.
Critical review
دراسة نقدية: يعتبر البحث خطوة مهمة نحو استخدام محفزات طبيعية منخفضة التكلفة في عمليات التكسير الحفزي للنفايات البلاستيكية. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، يجب توسيع نطاق الدراسة لتشمل أنواع أخرى من البلاستيك لتقييم فعالية المحفزات بشكل أوسع. ثانياً، يمكن تحسين دقة النتائج من خلال استخدام تقنيات تحليلية أكثر تطوراً لتحديد المنتجات النهائية بشكل دقيق. أخيراً، يجب دراسة تأثير العوامل البيئية مثل الرطوبة والضغط على فعالية المحفزات لضمان تطبيقها في ظروف واقعية.
Questions related to the research
-
ما هي المحفزات المستخدمة في الدراسة؟
استخدمت الدراسة نوعين من المحفزات: زيوليت طبيعي سوري المنشأ ومحفز زيوليتي محمل بأيونات الكبريتات بنسبة 15% وزناً.
-
ما هي درجات الحرارة التي أجريت عندها التفاعلات؟
أجريت التفاعلات عند درجات حرارة 470، 490، و510 درجة مئوية.
-
ما هو تأثير استخدام المحفزات على طاقة التنشيط؟
انخفضت طاقة التنشيط بشكل كبير عند استخدام المحفزات، حيث انخفضت من 208.7 كيلوجول/مول في التكسير الحراري إلى 116.6 كيلوجول/مول باستخدام المحفز الزيوليتي الطبيعي، وإلى 87.3 كيلوجول/مول باستخدام المحفز الزيوليتي المحمل بأيونات الكبريتات.
-
ما هي مرتبة التفاعل في التكسير الحراري والحفزي؟
التكسير الحراري يكون من المرتبة الأولى، بينما التكسير الحفزي يكون من المرتبة الصفرية الكاذبة.
References used
PANDA a.K; SINGH R.K; MISHRN D.K. thermolysis of plastics to fuel a suitable method for plastic waste management and manufacture of value added products- Aworld prospective. Renewable and Sustainable Energy Review. 2010,14,233-248
ALMUSTAPHA M.N; ANDRESEN j.M. Catalytic conversion of high density polyethylene (HDPE) polymer as a means of recovering valuable energy content from the plastic wastes. Int. Conf. on pert. And sustain. Develop. 2011. IPCBEE. V26, 21-26
SHNT H.T; PUGH R.J; FORSSBERG E. A review of plastic waste recycling and the flotation of plastic. Resources Conversion and Recycling, 1999,25,85-109
This research depends on treating different waste polystyrenes like; general
purpose polystyrene, foamed polystyrene (styropor), high impact, and rubber
modified polystyrene (HIPS) by thermal cracking in order to have liquid
products which might b
This work was focused on the synthesis of tetradentate Schiff bases which
were prepared by condensation of salicylaldehyde with 1,4-diaminobenzene
and 1,3-diaminobenzene. The Schiff base ligands were checked by different
spectral technique (GC-MS,
Asphalt plays the role of envelope and bonding in asphalt gable, and is exposed to a range
of changes that start from the stage of production of asphalt mosses to the stage of
investment under the influence of traffic loads and weather factors. The
هدفَ البحث إلى كشف احتمال حدوث هجرة متعاكسة بين المواد المضافة إلى البولي إيثيلـين عـالي
الكثافة المستخدم في صناعة عبوات تعبئة زيت الزيتون البكر و الزيت المعبـأ، و قـد صـممت التجربـة
بالاعتماد على حبيبات البولي إيثيلين من جهة للحصول على أعلى سطح تم
In the present work, the rheological and mechanical properties of
polypropylene /thermoplastic starch (PP/TPS) and acrylonitril-butadienestyrene/
thermoplastic starch (ABS/TPS) blends were investigated. Starch was
plasticized using glycerol, and b