20.500.12556/DKUM-88478 Kinetika termične razgradnje polietilena za pridobivanje parafinskih frakcij magistrsko delo Kinetics of thermal degradation of polyethylene for obtaining paraffin fractions 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. The quantity of polymer waste is still increasing mainly due to the mass use availability and affordability of plastic materials. Handling such waste is essential to protect the planet and living beings. There are several methods of plastic processing; the master's thesis discusses only thermal processing at high temperatures - pyrolysis. We consider the pyrolysis process for the HDPE material, which is one of the most used plastics. The first purpose of the thesis is to present the reaction mechanisms that take place during the thermal decomposition of the material. Reaction mechanisms follow a sequence that begins with initiation and is followed by β – scission propagation, random propagation, intermolecular hydrogen transfer and termination. The second purpose of the master's thesis is to review kinetic models used in the analysis of data from the thermal analysis of materials - TGA. The calculation of kinetic parameters is made by using different approaches, such as: Friedman, Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) and Ozawa-Flynn-Wall (OFW) model. The experimental data of TGA HDPE were calculated with the help of Python and Matlab software, basic kinetic parameters such as activation energy Ea, the pre-exponential factor A and order of reaction n and the time required for complete metabolism at 600 °C, 700 °C and 750 °C. In the third part, the necessary reaction times were estimated by using the obtained kinetic parameters, in order to perform fast pyrolysis at the mentioned temperatures. To carry out such pyrolysis, we planned the design of a laboratory reactor with a fluidized bed - RFS. Calculations of fluidization properties and dimensioning of the reactor with height, diameter, bulk mass, gas flow and pressure drop in the reactor are presented. The planning has been done for a laboratory reactor, which represents the first step for the study and design of the process and the transition to industrial scale. The reactor design prepared in this way forms the basis for the preparation of the project to produce RFS laboratory research and development reactor. Piroliza HDPE kinetika mehanizem reaktor s fluidizirano plastjo plastični odpadki Pyrolysis HDPE kinetics mechanism fluidized bed reactor plastic waste true true false [T. Tetičkovič] Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2024-05-06 07:28:42 2024-05-23 13:08:04 2024-07-27 04:27:06 0000-00-00 00:00:00 2024 0 Maribor 0 Maribor 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XIII, 78 f.)) 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 544.567:66.094.941(043.2) 202946307 MAG_Tetickovic_Tim_2024.pdf MAG_Tetickovic_Tim_2024.pdf 1 B3D6D53FE1AAC7787F92B844EA9B4B1B 47b562f6df3150542e58dfade865a922c206d9c82a1ebda47ebb9cea17a0c7bc be58a675-18f0-11ef-af6e-00155d000105 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=179669 Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 0 0 0