Adalékanyagok hatása a hulladékhasznosítás szempontjából fontos hőbomlási folyamatokban = Effect of additives on the thermal decomposition reactions occurring in waste utilization

Jakab, Emma and Blazsó, Marianne and Várhegyi, Gábor (2007) Adalékanyagok hatása a hulladékhasznosítás szempontjából fontos hőbomlási folyamatokban = Effect of additives on the thermal decomposition reactions occurring in waste utilization. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 37704_ZJ1.pdf Download (80kB)

Abstract

A kutatás célja az volt, hogy felderítsük az adalékanyagok hatását műanyag- és fahulladékok termikus feldolgozása szempontjából fontos kémiai folyamatokban. Megállapítottuk, hogy a korom a polimerek elsődleges bomlási reakcióit befolyásolja, és hatása függ a polimer bomlásmechanizmusától valamint a korom illóanyagtartalmától. Egy reakciómechanizmust állítottunk fel, amely szerint a korom hőbomlástermékei képesek inicializálni a poliizobutilén és polipropilén hőbomlását. Brómtartalmú égésgátlókat és antimon-trioxid szinergista adalékot tartalmazó ütésálló polisztirol hőbomlását vizsgálva megállapítottuk, hogy antimon-trioxid jelenlétében kétlépcsős bomlási mechanizmus alakul ki. A polisztirol, az Sb2O3 és a brómtartalmú égésgátlók kölcsönhatásának magyarázatára egy gyökös bomlási mechanizmust írtunk fel. Megállapítottuk, hogy a fában és a kéregben levő cellulóz bomláshőmérsékletének különbségét a szervetlen ionok mennyiségének eltérése okozza. A bomlási sebességet pedig a polimerösszetétel és a szervetlen anyag mennyisége együttesen határozza meg. Megállapítottuk, hogy az extraktumok széles hőmérséklettartományban bomlanak, ezáltal befolyásolják a fa hőbomlását. Módszert dolgoztunk ki mezopórusos alumino-szilikát (Al-MCM-41) és szilikagél (SBA-15) típusú katalizátorok gyors tesztelésére, amelyeket bioolajok katalitikus átalakítására alkalmaztunk. A rostpépek lignintartalmát és a lignin kémiai összetételében bekövetkezett változásokat pirolízissel határoztuk meg. | The objectives of this project were to clarify the effect of additives on the chemical reactions during the thermal treatments of plastics and wood wastes. We concluded that carbon black affects the primary decomposition reactions of polymers; and the effect depends on the decomposition mechanisms of the polymers and the volatile matter content of the carbon black. We suggested a reaction mechanism: the volatile products of carbon black initiate the decomposition of polypropylene and polyisobutylene. We studied the thermal decomposition of high-impact polystyrene containing brominated flame retardants and antimony trioxide synergist, and found two-step decomposition mechanisms in the presence of Sb2O3. The interaction of polystyrene, Sb2O3 and brominated flame-retardants was explained by radical decomposition mechanisms. We concluded that the different inorganic material content leads to the different decomposition temperature of cellulose in wood and bark. However, the decomposition rate is determined by both the composition of polymeric constituents and the amount of inorganic materials. We established that the extractive materials decompose in a wide temperature range, thus influencing the thermal decomposition of wood. We tested various mesopore aluminosilicate (Al-MCM-41) and silica (SBA-15) catalysts for the catalytic upgrading of bio-oils of wood. The lignin content and the structural changes of lignin in pulps were determined by pyrolytic methods.

Actions (login required)

Edit Item