Разработка комплексной теоретико-экспериментальной методики оценки параметров утилизации методом пиролиза полимерных композиционных материалов на основе поликарбоната и полиэтилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты термогравиметрического и ИК-фурье-анализа полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе полиэтилена и поликарбоната в сравнении с одноименными полимерами. Получены эмпирические данные для проведения математического моделирования: величина твердого остатка при пиролизе, выход летучих, зольность рассмотренных ПКМ и полимеров. Приведены результаты математического моделирования процесса пиролиза при температуре 600 °С с целью количественных оценок состава пиролизного газа.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. И. Трушляков

Омский государственный технический университет

Email: dyudavydovich@omgtu.ru
Россия, Омск

А. В. Федюхин

Омский государственный технический университет; Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Email: dyudavydovich@omgtu.ru
Россия, Омск; Москва

Д. Ю. Давыдович

Омский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dyudavydovich@omgtu.ru
Россия, Омск

Список литературы

  1. Kim S. // J. Chem. 2010. № 8. P. 54.
  2. Потапов М.С., Новоженов В.А. // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности. 2014. С. 55.
  3. Бучилин Н.В., Строганова Е.Е. // Успехи в химии и хим. технол. 2006. Т. 20. №. 6. С. 62.
  4. Коржавый А.П., Логинов Б.М., Логинова М.Б., Белов Ю.С. // Наукоемк. технол. 2014. Т. 15. № 2. С. 47.
  5. Перова А.Н., Бревнов П.Н., Усачев С.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 7. С. 49. https://doi.org/10.31857/S0207401X21070074
  6. Колесникова Н.Н., Королева А.В., Лихачев А.Н. и др. // Вестн. Казанского технологич. ун-та. 2013. Т. 16. № 21. С. 164.
  7. Трушляков В.И., Русских Г.С., Давыдович Д.Ю., Иордан Ю.В., Фатеев П.Д. Способ разработки полимерного композиционного материала с учетом его последующей утилизации и устройство для его реализации: Патент №2776312 РФ // ФИПС. 2022. № 20. С. 9.
  8. Трушляков В.И., Русских Г.С., Рыбаков Ю.Н., Данилов И.В. Способ утилизации отработавшей пластиковой тары для нефтепродуктов, находящейся в удаленных территориях и устройство для его реализации: Патент № 2779757 РФ // ФИПС. 2022. № 26. С. 7.
  9. Горфин О.С., Зюзин Б.Ф., Яблонев А.Л., Назаров М.С. // Тр. Инсторфа. 2017. № 15(68). С. 22.
  10. Kulas D.G., Zolghadr A., Chaudhari U.S., Shonnard D.R. // J. Cleaner Prod. 2023. V. 384. P. 135542. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135542
  11. Дорофеенко С.О., Полианчик Е.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 29. https://doi.org/10.31857/S0207401X22030049
  12. Кислов В.М., Цветков М.В., Зайченко А.Ю., Подлесный Д.Н., Салганский Е.А. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 27. https://doi.org/10.31857/S0207401X21090053
  13. Liu D., Zhang L., Zhang B. et al. // Chem. Eng. Sci. 2022. P. 117718. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117718
  14. Atallah E., Defoort F., Pisch A., Dupont C. // Fuel Process. Technol. 2022. V. 235. P. 107369. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2022.107369
  15. Попов С.К., Ипполитов В.А. // Учебное пособие. М.: Издательство МЭИ, 2016. С. 48.
  16. Balcerzak Т. // J. Magn. Magn. Mater. 2008. V. 320. № 19. P. 2359–2363. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2008.05.015
  17. Koga Y. Solution thermodynamics and its application to aqueous solutions: a differential approach. Elsevier, 2017.
  18. Hu Z., Peng Y., Sun F., Chen S., Zhou Y. // Fuel. 2021. V. 293. P. 120462. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120462
  19. Safarian S., Unnþórsson R., Richter C. // Renewable and Sustainable Energy Rev. 2019. V. 110. P. 378. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.05.003
  20. Чалов К.В., Луговой Ю.В., Сульман М.Г., Косивцов Ю.Ю. // Вестн. Твер. гос. ун-та. Сер. Хим. 2020. № 4. С. 120.
  21. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К., Медведев С.П. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 56.
  22. Serras-Malillos A., Acha E., Lopez-Urionabarrenechea A., Perez-Martinez B. B., Caballero, B. M. // Chemosphere. 2022. V. 300. P. 134499. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134499
  23. Sun Y., Dong B., Wang L., Li H., Thorin E. // Energy Convers. Manage. 2022. V. 266. P. 115835. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115835
  24. Wen Y., Zaini I. N., Wang S. et al. // Energy. 2021. V. 229. P. 120693. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.120693
  25. Monteiro E., Rouboa A., Ouazzani W. T., El Farissi L. // Energy Rep. 2022. V. 8. P. 1577. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.01.077
  26. Khan M.S.A., Grioui N., Halouani K., Benelmir R. // Energy Convers. Manage.: X. 2022. V. 13. P. 100170. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2021.100170
  27. Pan R., Duque J.V.F., Martins M.F., Debenest G. // Heliyon. 2020. V. 6. № 11. P. e05598. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05598
  28. Pan R., Duque J.V.F., Debenest G. // Waste Biomass Valorization. 2021. V. 12. № 5. P. 2623. https://doi.org/10.1007/s12649-020-01181-4
  29. Zaker A., Chen Z., Zaheer-Uddin M., Guo J. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. №. 1. P. 104554. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.104554
  30. Zhao D., Wang X., Miller J. B., Huber G. W. // ChemSusChem. 2020. V. 13. № 7. P. 1764. https://doi.org/10.1002/cssc.201903434
  31. Apaydin-Varol E., Polat S., Pütün A. // J. Therm. Sci. 2014. V. 18. Р. 833. https://doi.org/10.2298/TSCI1403833A
  32. Feng Y., Wang B., Wang F. et al. // Polym. Degrad. Stab. 2014. V. 107. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.05.012
  33. Charde S.J., Sonawane S.S., Sonawane S.H., Shimpi N.G. // Chem. Biochem. Eng. Q. 2018. V. 32. № 2. P. 151. https://doi.org/10.15255/CABEQ.2017.1173
  34. Feng J., Hao J., Du J., Yang R. // Polym. Degrad. Stab. 2012. V. 97. №. 4. P. 605. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.011
  35. Rabea K., Michailos S., Akram M. et al. // Energy Convers. Manage. 2022. V. 258. P. 115495. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115495
  36. Fedyukhin A.V., Sultanguzin I.A., Akhmetova I.G. et al. Power and industry process simulation using Aspen ONE and THERMOFLEX. Kazan: Kazan State Power Engineering University, 2020. https://doi.org/10.3390/en15207792
  37. Fu Z., Hua F., Yang S., Wang H., Cheng Y. // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2023. P. 105877. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2023.105877
  38. ГОСТ Р 55837-2013. Ресурсосбережение. Наилучшие доступные технологии. Обработка отходящих газов при сжигании отходов. М.: Стандартинформ, 2016.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты ТГА (сплошные кривые) и ДТГ (штриховые) в воздухе и в азоте для образцов ПЭ (а) и ПКМ ПЭ (б).

Скачать (193KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты ТГА (сплошные кривые) и ДТГ (штриховые) в воздухе и в азоте для образцов ПК (а) и ПКМ ПК (б).

Скачать (280KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты ИК-фурье-спектрометрии при термическом разложении в инертной среде (азоте) для образцов: ПК (а) и ПКМ ПК (б). Обозначения: 1 – CH4, 2 – CO, 3 – CO2, 4 – фенолы.

Скачать (187KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Расчетная модель пиролиза полиэтилена в программе Aspen Plus.

Скачать (79KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Объемные доли компонентов пиролизного газа при разложении полиэтилена в зависимости от температуры в реакторе пиролиза при атмосферном давлении.

Скачать (274KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024