تعيين بعض العوامل الحركية لعملية التكسير الحراري والحفزي لمزيج البولي إيتلين والبولي بروبلين

Abstract

Some kinetic parameters have been determined in this work for thermal and catalytic cracking of the mixed of polyethylene and polypropylene using batch method. The cracking reaction was carried out at different temperature 470,490 and 510oC under atmospheric pressure. The mass of products (liquid and gas fractions) were determined and used to plot the curves of the thermal and catalytic decomposition. We used two types of catalysts: Syrian natural Zeolite and the same after loading with sulfate ions using impregnation method. The thermal cracking has a long time and has firs-pseud order reaction. While in the case of catalytic process we note that the reaction finished in the short time and the process is the Zero-pseud order reaction. The rate of the cracking increased very much, the rate constant was k1=0.0032.min-1 in the thermal cracking at 4700C and ko=0.111.min-1 in the case of catalytic cracking in presence of Z catalyst and ko= 0.206 min-1 in presence of 15-SO42-/Z as catalytic at the same temperature. In the other hand activation energy was 208.7 kj/mol in the thermal process and decreased to 116.6 kj/mol at Z catalytic presence and to 87.3 kj/mol at 15-SO42-/Z catalytic presence. تم في هذا العمل تعيين العوامل الحركية لعملية التكسير الحراري والحفزي لمزيج من البولي إيتلين والبولي بروبلين باستخدام مفاعل مفتوح وبالطريقة السكونية. أجري تفاعل التكسير عند درجات حرارة مختلفة470,490,510oC وتحت الضغط الجوي, وتم تتبع سير العملية من خلال كمية الناتج (قطفة سائلة + غازية) بتابعية الزمن ومن ثم رسم منحنيات التفكك الحراري. استخدم في هذا العمل نوعان من المحفزات: محفز زيوليتي طبيعي سوري المنشأZ والمحفز الثاني15-SO42-/Z هو المحفز الأول بعد تحميله بأيونات الكبريتات بنسبة 15wt%بطريقة النقع. يستغرق تفاعل التكسير الحراري زمنا طويلاً نسبياً ويكون التفاعل من المرتبة الأولى وتزداد سرعة التفاعل بازدياد درجة الحرارة بينما ينخفض زمن التفاعل في التكسير الحفزي بشكل واضح ويكون التفاعل من المرتبة صفر الكاذبة. وتزداد سرعة التفاعل على نحو كبير مقارنة مع التكسير الحراري عند درجة الحرارة نفسها . وكانت قيمة ثابت السرعة عند الدرجة 470oCk1=0.0032g.min-1 للتكسير الحراري لتصبح ko=0.111,g.min-1 للتكسير الحفزي باستخدام المحفزZ و ko=0.206g.min-1 للتكسير الحفزي باستخدام 15-SO42-/Z كمحفز عند نفس درجة الحرارة. كما تنخفض طاقة تنشيط التفاعل من القيمة 208.7kj/mol للتكسير الحراري إلى 116.6kj/mol للتكسير باستخدام المحفز Z و 87.3kj/mol باستخدام المحفز الزيوليتي المحمل بشاردة الكبريتات.