Alçak ve yüksek yoğunluklu polietilen atıkların pirolizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İLKNUR KAYACAN
Danışman: ÖZKAN MURAT DOĞAN
Özet:ALÇAK VE YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN ATIKLARIN PİROLİZİ (Yüksek Lisans Tezi) İlknur KAYACAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2002 ÖZET Günümüzde plastikler modern yaşamın bir parçası olarak her alanda kullanılmaktadır. Son yıllarda kullanım alanlarının hızlı artışından dolayı toplam plastik üretimi artarken, plastik atık miktarında da hızlı bir artış gerçekleşmiştir. Bu durumda plastik atıkların değerlendirilmesi için kullanılan prosesler çok büyük önem kazanmaktadır. Çevre kirliliği bakımından da plastik atıklar büyük öneme sahiptir. Kullanılan plastiklerin, kullanıldıktan sonra çevreye zarar vermeden değerlendirilmesi gerekmektedir. Türüne bağlı olmaksızın atık plastikleri değerlendirme yöntemlerinden en yaygın ve kullanışlı olanı piroliz işlemidir. Yapılan bu çalışmada, evsel ve endüstriyel plastiklerden yüzdece kullanım oranı en fazla olan (~% 50) alçak ve yüksek yoğunluklu polietilenin (ham ve atık) bozunma reaksiyonu kinetiği ve piroliz işlemi ile elde edilen sıvı ürünlerin karakterizasyonu incelenmiştir. Bu amaçla ekonomik değeri olan, petrokimya endüstrisinde hammadde veya yakıt olarak kullanılabilecek hidrokarbonların eldesi için gerekli deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışma üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, Termogravimetrik Analiz (TGA) yöntemi kullanılarak ham ve atık AYPE, YYPE'nin bozunma reaksiyonu için frekans faktörü (k0) veaktivasyon enerjisi (Ea) belirlenmiştir. TGA cihazında 5, 10 ve 20 K/dakika'lık ısıtma hızlarında yapılan deneyler sonucunda, ham AYPE için, aktivasyon enerjisi 324-360 kJ/mol aralığında; frekans faktörü ise 2,1 9x1 022-!,08x1 025 dakika"1 aralığında belirlenmiştir. Aynı şekilde ham YYPE numunesi için aktivasyon enerjisi 401-437 kJ/mol aralığında; frekans faktörü ise 9,64x1 026-1,60x1 030 dakika"1 aralığında hesaplanmıştır. Benzer şekilde atık AYPE ve atık YYPE için de aktivasyon enerjileri ve frekans faktörleri bulunmuştur, ikinci aşamada, laboratuvar ölçekli sabit yataklı piroliz deney düzeneğinde plastiklerin ısıl bozunması ile sıvı ürünler elde edilmiştir. Sıvı ürün verimlerinin her bir numune için % 80'in üzerinde olduğu bulunmuştur. Üçüncü aşamada ise, piroliz işleminden elde edilen sıvı ürünlerin yapısı, Fourier Transform infrared Spektrometresi (FTIR) ve Nükleer Magnetik Rezonans 1H ve 13C (NMR) analizleri yapılarak incelenmiştir. FTIR analizleri sonucunda elde edilen sıvı ürünlerde alifatik yapının aromatik yapıya oranının 10-18 arasında olduğu görülmüştür. NMR spektrumlan da bu bulguları doğrulamıştır. Yapılan her iki analiz sonucunda, elde edilen sıvı ürünlerin safsızlıklan giderildikten sonra petrokimya endüstrisinde hammadde girdisi olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca piroliz işlemi ile elde edilen sıvı ürünler, sıvı yakıt olarak da kullanılabilir. Bilim Kodu : 603. 01.01 Anahtar Kelimeler : Polietilen, piroliz, TGA, sabit yatak, FTIR, NMR. Sayfa Adedi : 170 Tez Yöneticisi : Yrd. Doç.Dr. Ö. Murat DOĞAN