پایان نامه با کلید واژه های فرش ماشینی

چندانی روی ترکیب گازها ندارد. بعلاوه، هرکاتالیست اثر قابل توجهی روی موقعیت پیوندهای دوگانه و مقدار الفین دارد. از طرف دیگر، کاتالیست روی ویژگیهای اجزای مایع مانند چگالی نیز مؤثر است.کاهش چگالی مایع، موجب میانگین جرم مولکولی کم میشود. آنها همچنین مشاهده کردند که نقطهی جاری شدن با کاتالیست FCC و HZSM-5 نسبت به کاتالیست CRT پایینتر است. ضمنا بیشترین دمای تقطیر محصولات مایع شکست کاتالیستی کمتر از شکست حرارتی است.
مثال دیگر در مورد بازیافت شیمیایی پلی اتیلن است که توسط یومی چی و از تخریب کاتالیستی با استفاده از H-Ga silicate و تبدیل به هیدروکربنهای آروماتیکی انجام شده است [۵۸]. این بررسی فعالیت بسیار خوب کاتالیستی در طی شکلگیری هیدروکربنهای آروماتیکی از قبیل بنزن، تولوئن و زایلن را نشان میدهد. این کاتالیست نسبت به HZSM-5 اسیدیتهی کمتری دارد ولی سایتهای اسیدی آن به طور قابل توجهی قویتر از سیلیکا آلومیناست که فعالیت شکستی کمتری نشان میدهد.کاتالیست H-Ga silicate کاتالیستی مؤثر برای تولید هیدروکربنهای آروماتیکی مانند بنزن، تولوئن و زایلن که مادهی خام برای تولید محصولات آروماتیکی هستند، است.
در یک تحقیق دیگر، هافمن۲۲ اثر کاتالیستهای مختلف روی مایعسازی پلاستیکها و فرآیند کردن Coal با پلاستیکها را مورد مطالعه قرار داده است. کاتالیستهای مختلف استفاده شده، HZSM-5، Zro2-Wo2، Ticl3-SiO2،Al2O3 و Tio2-SiO2 هستند. در میان همهی کاتالیستها، HZSM-5 بهترین بازده روغن و محصول مایع کلی را میدهد.کاتالیستهای دیگر مقدار روغن را افزایش میدهند ولی در دماهای بالاتر از ۴۳۰ سانتیگراد تأثیر کمی روی مقدار روغن تولیدی دارند [۱۴].
فصل سوم: مواد و روشها
در این پروژه دو نوع پلاستیک PE وPP و دو نوع لاستیک SBR و PBR و سه نوع کاتالیست FCC، H-Mordenite و HZSM-5مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. روشهای آزمون و مواد مورد استفاده به شرح ذیل می‌باشد:
روشهای آزمون
روش انجام آزمون پیرولیز
برای انجام آزمایشهای پیرولیز از یک سیستم آزمایشگاهی که در شکل ۳-۱ به صورت شماتیک نشان داده شده است، استفاده شد. راکتور پیرولیز مورد استفاده در این سیستم از نوع بوچی۲۳ همزن دار با قابلیت کنترل دور بوده و با یک هیتر المنتی گرم می‌‌شود. برای انجام واکنش پیرولیز، ابتدا راکتور با هگزان شسته شده و سپس پلیمر مورد نظر به صورت گرانول-۱۰۰ گرم- به همراه کاتالیست به صورت پودر – و یا بدون آن- وارد راکتور می‌‌شود. برای اختلاط بهتر و مانع شدن از خروج پودر کاتالیست در ابتدای فرایند، مقدار ۱۰۰ سی سی هگزان به همراه کاتالیست و پلیمر وارد راکتور یک لیتری می‌‌شود. بعد از آن راکتور به صورت آب بندی بسته شده و تحت گاز نیتروژن قرار می‌‌گیرد. در دمای حدود ۲۵۰ درجه سانتیگراد و پس از اطمینان از خروج کل هگزان مورد استفاده- با توجه به دمای تبخیر پایین هگزان و محتویات آن که زیر ۷۰ درجه سانتیگراد می‌باشد، در دمای ۲۵۰ درجه سانتیگراد تمامی هگزان تبخیر شده است-، در خروجی کندانسور بسته میشود-در این سیستم از یک کندانسور دو قسمتی استفاده میشود. قسمت اول شامل کندانسور هوایی است که از لولهای آلومینیومی به طول ۲ متر و به شکل مارپیچ تشکیل شده است. فرم مارپیچ لوله، از طریق افزایش سطح امکان انتقال حرارت بیشتر با هوا را میسر میسازد. لازم به ذکر است که هیچ مایعی از این لوله گرفته نمیشود. قسمت دوم کندانسور آبیست که از دو استوانهی ۱ متری تشکیل شده و با آب خنک میشود. بیش از ۹۵ درصد مایع تقطیر شده از لولهی اول جمع میشود و لولهی دوم برای اطمینان از اینکه هیچ مایعی را از دست ندهیم قرار داده شده است. از دمای ۳۰۰ درجه سانتیگراد به بالا که تقریبا کل پلیمر به حالت مذاب در می‌‌آید، همزن راکتور روشن می‌‌شود. محصولات پیرولیز به صورت تدریجی از راکتور توسط گاز حامل خارج می‌‌شود. در این روش، میزان ترکیبات غیر فرار و کک از ما به التفاوت وزن کاتالیست اولیه با ته مانده راکتور محاسبه شده و ما به التفاوت وزن خوراک اولیه با وزن مایعات تولیدی و کک، میزان گازهای فرار را مشخص می‌‌کند.
شکل ‏۳-۱ سیستم آزمایشگاهی پیرولیز [۵۲].
روش انجام آزمون با استفاده از دستگاه گرماوزن سنجی ۲۴
برای انجام تست گرما وزن سنجی از دستگاه Netzsch مدل TG209 استفاده شده است. این آزمون در محیط نیتروژن و با سرعتهای حرارت دهی ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درجه سانتیگراد در دقیقه تحت گاز نیتروژن (سرعت جریان دهی ۵۰ میلی لیتر در دقیقه و فشار ۵ بار) و در محدوده دمایی بین دمای محیط تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد انجام شده است. میزان نمونه در این روش بین ۱۲ تا ۱۵ میلیگرم بوده است.
دستگاه کروماتوگرافی گازی۲۵
برای اندازه گیری ترکیبات هیدروکربنی موجود در محصول از یک دستگاهAgilent مدل ۶۸۹۰ استفاده شده است. با استفاده از دستگاهGC میزان جرم مولکولی های مختلف و نیز چهار نوع هیدروکربن موجود شامل آروماتیکها، الفینها، نفتنها و پارافینها از هم تمیز داده می‌‌شود. کروماتوگرام نمونههای موجود در این پژوهش در بخش ضمائم آورده شده است.
مواد آزمون
مواد مورد استفاده در این آزمون شامل پلی اتیلن، پلیپروپیلن ،استایرن بوتادین رابر و پلی بوتادین رابر و کاتالیستهای FCC، H-Mordenite وHZSM-5 است که در ادامه مشخصات آنها ارائه گردیده است.
استایرن بوتادین رابر
استایرن بوتادین رابر مورد استفاده در این پروژه گرید ۱۵۰۲ از پتروشیمی اراک میباشد که شامل ۵/۲۳ درصد استایرن است. از ویژگیهای منحصر به فرد این لاستیک میتوان به مقاومت الکتریکی، حرارتی و سایشی خوب و مقاومت در برابر حلالهای رقیق و اسیدهای آلی اشاره کرد. مشخصات این پلیمر در جدول ۳-۱ ارائه شده است.
جدول ‏۳-۱ مشخصات استایرن بوتادین رابر.
مشخصات
واحد
مقدار
روش آزمون
اجزای فرار
wt %
۷۵/۰ max
ASTM D 1?1?
خاکستر
wt %
۵/۱ max
ASTM D 1?1?
اسید آلی
wt %
۸۷۵/۵
ASTM D 1?1?
صابون
wt %
۵/۰ max
ASTM D 1?1?
میزان استایرن
wt %
۲۳
ASTM D 1?1?
ویسکوزیتهی خام

۵۸-۴۶
ASTM D 1???
ویسکوزیتهی آمیزه

۸? max
ASTM D 1???
استحکام کششی
kg/cm2
۲?۰ min
ASTM D ?12
ازدیاد طول نهایی
%
۳?۰ min
ASTM D ?12
مدول
kg/cm2
۲۰۷-۱۶۷
ASTM D ?12
پلی بوتادین رابر
گرید پلی بوتادین رابر مورد استفاده در این پژوهش، ۱۲۲۰ پتروشیمی شازند اراک میباشد. مشخصات این لاستیک در جدول ۳-۲ ارائه شده است.
جدول ‏۳-۲ مشخصات پلی بوتادین رابر.
خواص
مقدار مجاز
واحد
میزان سیس
حداقل ۹۷
درصد وزنی
ویسکوزیته مونی
۴۵
ML4
میزان مواد فرار
حداکثر ۵
درصد وزنی
میزان خاکستر
حداکثر ۳
درصد وزنی
پلی پروپیلن
گرید پلی پروپیلن مورد استفاده در این تحقیق F040 میباشد. مشخصات این پلیمر در جدول ۳-۳ آورده شده است.
جدول ‏۳-۳ مشخصات پلی پروپیلن.
نام محصول
(گرید)
شاخص ذوب
(g/10min)
وزن مخصوص
(g/cm3)
مقدار خاکستر
(ppm)
مقدار مواد فرار (%)
ایزوتاکتیک
(%)
موارد مصرف
P – F – 040
۵-۵/۳
۹/۰
۳۵۰-۱۵۰
۲۵/۰
۱۰۰-۹۵
الیاف، فرش ماشینی، موکت و مبلمان
کاتالیست FCC
در جدول ۳-۴ مشخصات کاتالیست FCC نشان داده شده است. این کاتالیست از پالایشگاه آبادان تهیه شده است.
جدول ‏۳-۴ مشخصات کاتالیست FCC مورد استفاده
خاصیت
مقدار
میزان سطح
۲۳۵ متر مربع بر گرم
SiO2میزان
۱/۸۰ درصد
Al2O3میزان
۴/۱۳ درصد
Naمیزان
۳/۰ درصد
Caمیزان
۵۴/۱ درصد
Si/Alنسبت
۶
کاتالیست H-Mordenite
کاتالیست H-MOR40 با ساختار موردنیت ساخت شرکت Süd-Chemie AG آلمان استفاده شده است (جدول ۳-۵).
کاتالیست HZSM-5
کاتالیست H-MFI90 با ساختار H-ZSM-5 ساخت شرکت Süd-Chemie AG آلمان استفاده شده است (جدول ۳-۵).
جدول ‏۳-۵ نتایج آزمون BET کاتالیستهای تجاری استفاده شده.
شعاع متوسط حفرات
(?)
حجم کل حفرات
(ml/g)
مساحت سطح کاتالیست
(m2/g)
نام کاتالیست
۵
۶۸/۴۳۲
۳/۳۸۱
H-MFI90
۵
۹۲/۳۶۷
۱/۴۴۹
H-MOR40
پلی اتیلن سنگین
پلی اتیلن سنگین استفاده شده در این پژوهش، گرید HD 6070 است. که گرید تزریقی پلی اتیلن سنگین با توزیع وزن مولکولی باریک است. از این پلیمر در مواردی که استحکام بالا، فرآیندپذیری آسان و استحکام در برابر ضربهی خوب نیاز است، استفاده میشود. مشخصات تکمیلی این پلیمر در جدول ۳-۶ ارائه شده است.
جدول ‏۳-۶ مشخصات پلی اتیلن سنگین استفاده شده.
خاصیت
روش آزمون
واحد
مقدار
شاخص جریان مذاب
ASTM 1238
gr/10min
۲/۷
چگالی
ASTM 1505
gr/cm3
۹۶۰/۰
خواص مکانیکی
مدول خمشی
ASTM D790
MPa
۱۵۰۰
استحکام کششی
ASTM D638
MPa
۲۶
ازدیاد طول در نقطهی شکست
ASTM D638
%
۱۰۰۰
استحکام ضربه
ASTM D256
kJ/m2
۶
Shore D سختی
ASTM D2240

۶۸
خواص حرارتی
دمای نرم شدگی
ASTM D1525
??
۱۲۵
دمای ذوب
ASTM D2117
??
۱۳۲
فصل چهارم:تحلیل نتایج و بحث
مقدمه
در این فصل، پیرولیز حرارتی و کاتالیستی دو پلاستیک پلی اتیلن سنگین و پلی پروپیلن و دو لاستیک استایرن بوتادین رابر و پلیبوتادینرابر بررسی شده است. همچنین تأثیر کاتالیستهای مختلف مانند FCC، HZSM-5 و H-Mordenite بر روی روند تخریب در غلظتهای بهینه که برای پلاستیکها حدودا ۱۵ گرم کاتالیست به ازای ۱۰۰ گرم پلیمر بوده [۵۲]، مورد مطالعه قرار گرفته است. دمای واکنش برای کلیه موارد ۴۵۰ درجه سانتیگراد و دور همزن ۵۰ دور بر دقیقه در نظر گرفته شده است که تقریبا میزان بهینه آنها می باشد [۵۲].
پیرولیز پلی اتیلن سنگین
روند تخریب پلی اتیلن سنگین با استفاده از کاتالیستهای مختلف که در غلظت ۱۵ گرم کاتالیست به ازای ۱۰۰ گرم پلیمر بوده[۵۲]، بررسی شده است. به منظور اختصارنویسی نام و شرایط هر آزمایش، نوع پلیمر مورد بررسی در ابتدا و حرف اول نام کاتالیست، درصد کاتالیست استفاده شده و شمارهی آزمایش در ادامه آورده شده است. هرکاتالیست نیز به اختصار با حرف اول نام کاتالیست نشان داده میشود، یعنی Fبیانگر کاتالیست FCC، Z بیانگر کاتالیست HZSM-5 و M بیانگر کاتالیست H-Mordenite است. به عنوان مثال HD/F/15/1 بیانگر پیرولیز پلی اتیلن سنگین با ۱۵ درصد کاتالیست FCC در آزمایش اول است. نتایج آزمایشهای انجام شده در پیرولیز حرارتی نیز با نام اختصاری پلیمر و شمارهی آزمایش نشان داده شده است. به عنوان مثال با توجه به توضیحات فوق HD/1 بیانگر پیرولیز حرارتی پلی اتیلن سنگین در آزمایش اول است.
هدف از انجام آزمایشهای مختلف مناسبسازی نتایج آزمون راکتوری و رسیدن به حداکثر مقدار محصول مایع است.
پیرولیز حرارتی پلی اتیلن سنگین
پیرولیز

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید