ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تعيين بعض العوامل الحركية لعملية التكسير الحراري و الحفزي لمزيج البولي إيتلين و البولي بروبلين

Determination Some Kinetic Parameters for Thermal and Catalytic Cracking of The Mixed of Polyethylene and Polypropylene

1874   0   13   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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.


ملخص البحث
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.
قراءة نقدية
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.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي المحفزات المستخدمة في الدراسة؟

    استخدمت الدراسة نوعين من المحفزات: زيوليت طبيعي سوري المنشأ ومحفز زيوليتي محمل بأيونات الكبريتات بنسبة 15% وزناً.

  2. ما هي درجات الحرارة التي أجريت عندها التفاعلات؟

    أجريت التفاعلات عند درجات حرارة 470، 490، و510 درجة مئوية.

  3. 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.

  4. ما هي مرتبة التفاعل في التكسير الحراري والحفزي؟

    التكسير الحراري يكون من المرتبة الأولى، بينما التكسير الحفزي يكون من المرتبة الصفرية الكاذبة.


المراجع المستخدمة
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
قيم البحث

اقرأ أيضاً

يمكن الاستفادة من نفايات البولي ستيرين المختلفة: البولي ستيرين للاستعمالات العامة شفاف قصيف البولي ستيرين الرغوي « ستيربور » و البولي ستيرين المقاوم للصدم و المعدل بالمطاط، و تحويلها بالتكسير الحراري إلى مواد قابلة للاستعمال كإضافات بترولية إلى الغازولين، فهي مواد عطرية أولفينية ذات رقم أو كتان مرتفع > ١٠٠ و لاتحتوي هذه المواد الرصاص أو الكبريت مما يسمح باستعمالها كمواد مانعة للدق و رافعة للأوكتان، كما يمكن بنتيجة التكسير الحراري فصل مونومير الستيرين بالتقطير بنسبة نظرية نحو ( ٤٠-٤٣ %) الذي يمكن إعادة استعماله فيما بعد لأغراض البلمرة. و تم اختبار نواتج التكسير بالاختبارات التالية: نقطة الأنيلين المختلطة، نقطة الوميض، قرينة اليود، رقم الأوكتان.
يركز هذا البحث على تصنيع أسس شيف رباعية التسنن من تكاثف الساليسيل الدهيد مع 1,4 -ثنائي 1 أمينوالبنزن، 1,3- ثنائي أمينوالبنزن، و حددت هوياتها بالتقنيـات الطيفيـة المختلفـة ( ,MS-GC H- IR,NMR) ،و درس تأثير زمن الرج في عملية استخلاص النحاس ثنائي التكـ افؤ، و مـن خـلال هـذه الدراسة حسبتْ و نوقشتِ البارامترات الحركية من المخططات البيانية التي حصلنا منها على أفـضل خـط مستقيم من رسم (x-a(log مقابل الزمن أو نتيجة رسم (x-a/(1 مقابل الزمن إذ إن x-a (يمثل تركيـز النحاس المتبقي بالطور المائي، و منها حسبتِ البارامترات الحركية التي تمثل: (n) رتبة التفاعل، (K) ثابت سرعة التفاعل، (2/t1) عمر النصف للتفاعل بين المرتبطات المحضرة و النحاس ثنائي التكافؤ.
يلعب البيتومين دور المغلف و الرابط للحصويات في المجبول البيتوميني، و يتعرض لمجموعة من التغيرات التي تبدأ من مرحلة إنتاج المجبول البيتوميني إلى مرحلة استثماره تحت تأثير الحمولات المرورية و العوامل الجوية. يهدف هذا البحث إلى التحقق من إمكانية استخدام ب وليمير البولي بروبلين لتعديل خواص الرابط البيتوميني و لزيادة مقاومته لدرجات الحرارة المرتفعة و زيادة ممانعته للظروف المناخية المختلفة ، من خلال تعديل عينات البيتومين بإضافة البولي بروبلين بنسب (1 ، 2 ، 3 ، 4 ،6 ، 8 %) ، و من ثم إجراء الاختبارات على عينات البيتومين المعدل و تتضمن الغرز ، الاستطالة ، نقطة التمييع ، و حساب دليل الغرز . و باستخدام فرن الطبقة الرقيقة الدوار RTFOT قمنا بإجراء التقادم قصير الأمد على عينات البيتومين العادي و المعدل و حساب الفاقد بالحرارة و الغرز المتبقي و دليل التقادم ، كما قمنا بإجراء اختبار التركيب المجموعي لتحديد مركبات البيتومين . بينت نتائج الدراسة أن قيم الغرز تميل للانخفاض مع زيادة نسبة الاضافة بينما ترتفع درجة التمييع ، كما بينت النتائج زيادة ممانعة البيتومين المعدل للظروف الحرارية ، و أن النسبة المثالية لإضافة البولي بروبلين تتراوح بين (7 %) حيث يكون عندها دليل التقادم في الحالة الموجبة و الفاقد بالحرارة في أدنى مستوى .
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 اس ممكن بزيـت الزيتـون، و باستخدام نوعين منها أحدها أبيض اللون و الثاني أحمر، كما درس تأثير كل من زمـن التمـاس بـين الحبيبات و الزيت و زمن تخزين الزيت من جهة أخرى. و لتحديد ما يجري فعلاً عند تخـزين الزيـت فـي العبوات البلاستيكية بأبسط الطرائق، درس كل من رقم الحموضة، و رقم البيروكسيد، و لزوجـة الزيـت، و كشف وجود مركبات الدايينات المهاجرة على موجة امتصاص UV)232nm) ، فضلاً عن دراسة العـد الكلي للأحياء الدقيقة (لكشف احتمال وجود مثبطات نمو)، و الاختبارات الحسية. كما قيست إمكانية حدوث هجرة للزيت إلى حبيبات البولي إيثيلين.
درست في هذا العمل الخواص الريولوجية و الميكانيكية لمزائج الأكريل نتريل – بوتاديين – سـتيرين مع النشاء المتلدن حرارياً (TPS/ABS) و مـزائج البـولي بـروبلين مـع النـشاء المتلـدن حراريـاً (TPS/PP). تم تلدين النشاء باستخدام الغلسيرين، حضرت المزائج باستخ دام بـاثق مخبـري أحـادي الحلزون. درست الخواص الريولوجية باستخدام مقياس اللزوجة الشعري. أما الخواص الميكانيكية فقـد عينت من خلال إجراء اختبارات الشد حيث تم تعيين كل من الإجهاد و الانفعال عند القطع و معامل يونـغ.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا