Çözücü içermeyen gaz faz etilen polimerizasyonu: Yeni bir reaktör çalışması
Gas phase etylene polymerization without any solvent: A new reactor study
- Tez No: 442374
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ERTUĞRUL ERKOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Kimya Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polymer Science and Technology, Chemical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Gaz fazı, Polietilen, Gas phase, Polyethylene
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Plastik endüstrisinin en önemli malzemelerinden olan polietilen molekül ağırlığı, yoğunluk ve kristalinite derecesine göre sınıflandırılmaktadır. Ultra-yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE) ise mükemmel malzeme özellikleri ve stratejik kullanım alanları ile endüstride ilgi çeken önemli bir polietilendir. Ancak literatür incelendiğinde, UHMWPE çalışmalarının genellikle katalizör geliştirme üzerine yoğunlaştığı görülmektedir. Çamur ve gaz faz prosesleri ile üretilen polietilenler olmasına rağmen, ısı transferi probleminden dolayı yalnızca çamur faz prosesi ile UHMWPE üretimi gerçekleştirilmektedir. Bu nedenle çamur faz prosesindeki gazdan sıvıya ve sıvıdan katıya gerçekleşen kütle transferi yüksek molekül ağırlıklı polietilen üretiminde sınırlayıcı faktör olmaktadır. Bu çalışmanın temel hedefi UHMWPE üretimi için gaz faz prosesinin gerçekleştirilebilirliğini incelemek, etilen polimerizasyonunu etkileyen parametreleri ve optimum çalışma koşullarını belirlemek, yüksek molekül ağırlıklı polietileni gaz fazında sürekli akış reaktöründe üretebilmek için gerekli bilgileri elde etmektir. Taguchi metodu, gaz faz etilen polimerizasyonunun optimizasyonu için yarı-kesikli mini reaktör sistemi ile birlikte kullanılmıştır. Sıcaklık, basınç, kokatalizör/katalizör oranı ve polimerizasyon süresi deney parametreleri olarak belirlenmiştir. Taguchi'nin“daha büyük daha iyi”yaklaşımına göre yapılan optimizasyon çalışmasında parametrelerin sonuçlar üzerindeki etkileri incelenmiştir. Gaz faz prosesinde UHMWPE üretiminin mümkün olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte molekül ağırlığı üzerinde bütün parametrelerin etkisinin yüksek olduğu bulunmuştur. En etkili parametre monomer basıncı olarak belirlenirken, sıcaklık ve TEA/Ti oranı artışının belirli optimum değerlere kadar molekül ağırlığını arttırdığı, polimerizasyon süresinin artışı molekül ağırlığında azalmaya neden olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan yarı-kesikli mini reaktör sistemi, gaz faz prosesinin sürekli fazda gerçekleştirilebilmesi için önemli çıktıların elde edildiği bir ön çalışma olarak geliştirilmiştir ve 6.89 milyon g/mol değerinde molekül ağırlığına sahip polietilen üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
Polyethylene, the most important materials of plastic industry, is classified according to molecular weight, density and crystallinity. UHMWPE attracts attention in the industry with excellent material properties and usability in wide range areas of industry. However, when the open literature is investigated, it is understood that nearly all studies are focused on catalysts. Although many types of polyethylene can be produced by using slurry or gas phase, only slurry process is being used for UHMWPE production because of the heat transfer phenomena. Therefore, mass transfer from gas to liquid and from liquid to solid phase can be limiting factor for UHMWPE. The aim of this study is to see the realizability of gas phase process for UHMWPE, determine important parameters and optimum working conditions, gather information to design a continuous reactor to obtain UHMWPE in gas phase. Taguchi method was used to analyze optimization of gas phase ethylene polymerization performed by using a semi-batch minireactor system. Temperature, pressure, TEA/Ti and time were chosen as parameters. Effect of each parameter on results was determined according to“bigger is better”approach. It was shown that UHMWPE formation in gas phase process is possible. Moreover, all parameters were effective for UHMWPE. While increasing temperature and TEA/Ti increased the molecular weight until optimum value, increasing the polymerization time had an adverse effect. In this study, semi-batch minireactor system was developed as a pre-study of important outputs to perform gas phase process in continuous phase. Polyethylene with molecular weight of 6.89 million grams/moles was obtained.
Benzer Tezler
- Zeolite filled polmeric gas separation membranes
Zeolit katkılı polimerik gaz ayırma membranları
ÇİĞDEM ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BİLGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
- Electrospun nanofibers of one step synthesized poly(Acrylonitrile- co-Vinyl acetate)/polypyrrole composites
Tek adımda sentezlenen poli(Akrilonitril-ko-Vinil asetat)/polipirol kompozitlerinden elektroçekim yöntemi ile nanolif eldesi
BURCU ARMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEZAİ SARAÇ
- Polimer yapı içerisinde sentezlenen ZnO nanoparçacıklarının spektroskopik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Investigating spectroscopic and physical properties of ZnO nanoparticles sythesized in polymer structure
NESRİN ÇELEBİOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR YILMAZ
- Construction of a functional biodegradable bone tissue engineering scaffold for enhanced biomineralization
Biyomineralizasyonu tetikleyen, fonksiyonel ve biyobozunur bir kemik doku mühendisliği iskelesi yapımı
İNAS ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- ZrC-SiC Kompozitlerinin Spark Plazma Sinterleme (SPS) Yöntemi ile Üretimi ve Karakterizasyonu
Production and characterizaton of ZrC-SİC composites by spark plasma sintering
SÜMBÜLE SAĞDİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. GÜLTEKİN GÖLLER