Plastik atıkların akışkan yatakta pirolizi ve ürünlerin analizi
The Pyrolysis of plastic wastes in fluidized bed and it's product analysis
- Tez No: 133346
- Danışmanlar: DOÇ. DR. Ö. MURAT DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Polietilen, polipropilen, polistiren, piroliz, akışkan yatak, FTIR, GC/MS, Plastik atıklar, Plastikler, Fluidized bed, Pyrolysis, Plastic wastes, Plastics
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
PLASTİK ATIKLARIN AKIŞKAN YATAKTA PİROLİZİ VE ÜRÜNLERİN ANALİZİ (Yüksek Lisans Tezi) Şeyda ALTAŞ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2003 ÖZET Plastikler gelişen dünyanın vazgeçilmez bir parçası olarak hemen hemen her sektörde kullanım alanı bulmuştur. Teknolojik gelişmelere paralel olarak plastik çeşitleri ve kullanım alanları hızlı olarak artmaktadır. Yaygın kullanım alanlarına sahip olan plastikler, kullanım süreleri sonunda atık hale gelmektedirler. Bu yüzden hem çevre kirliliğinin önlenmesi hem de ekonomik açıdan plastik atıkların değerlendirilmesi konusunda yapılan çalışmalar önem kazanmaktadır. Piroliz yöntemi, yapılan çalışmalarda kullanılan en yaygın plastik atık değerlendirme yöntemi olarak dikkat çekmektedir. Yapılan bu çalışmada, tüketim oranı bakımından dünyada olduğu gibi Türkiye'de ilk sıralarda bulunan YYPE, PP, PS plastikleri seçilmiş ve bu plastiklerin tek tek ve belirli oranlardaki atık karışımları ile Türkiye'deki şehir tüketim yüzdesi alınarak akışkan yatakta piroliz işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla ilk aşamada akışkan yatak için gerekli hidrodinamik parametreler belirlenmiş ve gaz akış hızının ürün yapışma etkisi incelenmiştir. Akışkanlaştırıcı gaz olarak azot gazının, akışkanlaştırıcı ortam olarak kumun kullanıldığı yatak için, her plastik için boşluk kesri (s), partikül çapı (dp), minimum akışkanlaşma hızı (Umf) değerleri bulunmuştur. İkinci aşamada ise, sabit bir boş kolon hızında plastik atık karışımları akışkan yatakta piroliz işlemine tabi tutulmuştur. Akışkan yatak şartlarında seçilen XJ<fümf= 1,093 ve U,/Umf= 1,85 olmak üzere iki farklı gaz oranının ürün dağılımı üzerine etkisi incelendi. İki farklı gaz oranıiçin benzer sonuçların elde edildiği gözlendi. Bundan dolayı daha düşük U0/Umf oranı alınarak deneylere devam edildi. Piroliz işlemleri sonucunda %94,7'nin üzerinde gaz verimine ulaşıldığı görülmüştür ve bu sonuçlardan daha çok düşük karbon sayılı hidrokarbonların çokça elde edildiği gözlenmiştir. Üçüncü aşamada da yatağa su buharı beslemesi yapılarak, ürün verimi üzerine etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan su buharının ürün verimi üzerine çok az etkili olduğu gözlenmiştir. Piroliz işlemi sonucunda elde edilen sıvı ve gaz ürünlerin Fourier Transform infrared Spektroskopi (FTIR) cihazında fonksiyonel grup analizleri yapılmıştır. Genel olarak, alifatik yapının aromatik yapıya oranının 0,4-59,5 arasında olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Türkiye'de şehirlerde tüketilen plastik atık karışımı dikkate alınarak yapılan piroliz işlemi sonucunda elde edilen sıvı ürünün Gaz Kromatografi/Kütle Spektroskopi (GC/MS) cihazında analizi de yapılmıştır. Bu analiz sonucunda 3-11 karbon sayılı hidrokarbonların varlığı tespit edilmiştir. Bu değerler FTIR sonuçlarıyla da uyuşmaktadır. Bilim Kodu : 603. 01. 01
Özet (Çeviri)
m THE PYROLYSIS OF PLASTIC WASTES IN FLUIDIZED BED AND IT'S PRUDUCTS ANALYSIS (M.Sc. Thesis) Şeyda ALTAŞ GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY December 2003 ABSTRACT Plastics are used as components of developing world inevitably almost in every field of industry. Variety of plastic and usage of it rapidly increased with regard to technological development. Due to increase of their use, plastic waste amount is increased. Therefore studies to prevent environment pollution and to recycle plastic wastes have gained vital importance. Pyrolysis process is the most common way to utilize plastic wastes. In this study, YYPE, PP and PS plastics, which have high consumption level, both in Turkey and in the world, were chosen and pyrolysis process of their individual, waste mixture and Turkey consumption ratio were performed in fluidized bed. For this purpose, in the first step, hydrodynamic parameters for fluidized bed were determined and effect of gas flow velocity on product structure was investigated. Nitrogen and sand were used as carrier gas as fluidized bed material in the bed, respectively. Voidage of bed (s), particle diameter (dp) and minimum fluidization velocity (Umf) were found for every plastics. In the second step, plastic waste mixture was subjected to pyrolysis process in fluidized bed at a constant superficial velocity. The effect of two different proportion of gas, which was selected U0 over Umf values of 1,09 and 1,85 are studied on distribution of products under the condution of fluidized bed. The same results are obtained for two different gases proportions, but the lower one is taken and used for other experiments. Gas yield was found to be over %94,7 at the end of the pyrolysis process. As aIV result, it was observed that the more hydrocarbon which has the less number of carbon was obtained. In the third step, steam was fed to fluidized bed and its effect on product yield was investigated. It was observed that steam effect on pyrolysis product yield was too small. Functional group analysis of liquid and gas products obtained from pyrolysis process is performed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Generally, ratio of aliphatic structure to aromatic structure is obtained between 0,4 and 59,5. In addition, considering plastic waste mixture, which is consumpted in Turkish cities, was pyrolysed and Gas Chromatography/Mass Spectroscopy (GC/MS) analysis of the liquid product was obtained. As a the result of GC/MS analysis, the carbon numbers in hydrocarbon groups were found between 3-11. This is in agreement with the results of FTIR. Science Code Key Words Page number Adviser : 603. 01. 01 : Polyethylene, Polystyrene, Polypropylene, Pyrolysis, Fluidized bed, FTIR, GC/MS. : 206 : Assoc. Prof.Dr. Ö. Murat Doğan
Benzer Tezler
- Atık plastiklerin akışkan yatakta pirolizi
Pyrolysis of plastic wastes in a fluidized bed
BİLGİN HİLMİOĞLU
- Plastik atıkların oksidatif ve inert ortamda ısıl ve katalitik bozunma ile karboksilli asitlere dönüşümü
Thermal and catalytic degradation of plastic wastes into carboxylic acids in oxidative or inert media
ADİL KOÇ
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Y. ALİ BİLGESÜ
- Bitümlü şist ve plastik atıkların gazlaştırılması
Co-gasification of oil shale and plastic wastes
AHMED ABDULLAH GAFUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT DOĞAN
- Preparation of a lab scale extruder machine and investigation of the periodic surface distortions in extrusion of polyolefins and usage of novel processing aids to overcome these instabilities
Labaratuvar boyutunda bir ekstruder makinesinin hazırlanması ve poliolefinlerin ekstruzyonunda peryodik biçim bozukluklarının yeni proses iyileştiriciler ile giderilmesi
AHMET MERİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NURSELİ UYANIK