Adalékanyagok hatása a hulladékhasznosítás szempontjából fontos hőbomlási folyamatokban  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
37704
típus K
Vezető kutató Pekkerné Jakab Emma
magyar cím Adalékanyagok hatása a hulladékhasznosítás szempontjából fontos hőbomlási folyamatokban
Angol cím Effect of additives on the thermal decomposition reactions occurring in waste utilization
zsűri Kémia 1
Kutatóhely Anyag- és Környezetkémiai Intézet (MTA Természettudományi Kutatóközpont)
résztvevők Blazsó Marianne
Várhegyi Gábor
projekt kezdete 2002-01-01
projekt vége 2005-12-31
aktuális összeg (MFt) 3.760
FTE (kutatóév egyenérték) 0.00
állapot lezárult projekt





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
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.
kutatási eredmények (angolul)
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.
a zárójelentés teljes szövege http://real.mtak.hu/315/
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
G. Várhegyi, M. G. Gronli, C. Di Blasi,: Effects of sample origin, extraction, and hot-water washing on the devolatilization kinetics of chestnut wood, Industrial Engineering and Chemistry Research, 43, 2356-2367 (2004), 2004
E. Jakab, Md.A. Uddin, T. Bhaskar, Y. Sakata: Thermal decomposition of flame retarded high impact polystyrene, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol. 68-69, 83-99., 2003
T. Bhaskar, J. Kaneko, A. Muto, Y. Sakata, T. Matsui, Md. A. Uddin, E. Jakab: Effect of PET on the pyrolysis of brominated flame retardant containing high impact polystyene (HIPS-Br) and catalytic debromination of the liquid products, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol. 71, 765-777., 2004
J. Adam, E. Mészáros, M. Stöcker, M.H. Nilsen, A. Bouzga, J.E. Hustad, M. Grønli, G. Øye, M. Blazsó: Catalytic pyrolysis of biomass, Science in Thermal and Chemical Biomass Conversion, 30 August – 2 September 2004, Victoria, Vancouver Island, Canada, 2005
T. Bhaskar, J. Kaneko, A. Muto, Y. Sakata, E. Jakab, T. Matsui, Md. A. Uddin: Pyrolysis studies of PP/PE/PS/PVC/ HIPS-Br plastics mixed with PET and dehalogenation (Br, Cl) of the liquid products, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol. 72, 27-33., 2004
E. Jakab, Z. Czégény and M. Blazsó: The effect of carbonaceous materials on the thermal decomposition of vinyl polymers, 15th Int. Symp. on Analytical and Applied Pyrolysis, September 17-20, 2002, Leoben, Austria, 2002
E. Mészáros, G. Várhegyi, E. Jakab, B. Marosvölgyi: Thermogravimetric and Reaction Kinetic Analysis of Biomass Samples from an Energy Plantation, Energy and Fuels, Vol. 18, 497-507., 2004
E. Mészáros, E. Jakab, G. Várhegyi, P. Szepesváry, B. Marosvölgyi: Comparative study of the thermal behavior of wood and bark of young shoots obtained from an energy plantation, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Vol. 72, 317-328., 2004
G. Várhegyi, E. Mészáros, E. Jakab: Advanced computational methods for the characterization of biomass samples by thermogravimetric analysis, Biomass Energy, Industry & Climate Protection, Proc.2nd World Biomass Conference, Edited by W. P. M. Van Swaaij et al., pp. 902-905, ETA and WIP, Florence, 2004
E. Jakab, M. Omastová: Thermal decomposition of polyolefin/carbon black composites, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,, 2005
E. Jakab, Md.A. Uddin, T. Bhaskar, Y. Sakata: Thermal decomposition of flame retarded polystyrene, 15th Int. Symp. on Analytical and Applied Pyrolysis, September 17-20, 2002, Leoben, Austria, 2002
E. Jakab, M. Blazsó: Thermal decomposition of polymers in the presence of carbon black, 2nd Int. Conf. on Polymer Modification, Degradation and Stabilisation, 30 June – 4 July 2002, Budapest, 2002
E. Mészáros, E. Jakab, G. Várhegyi, B. Marosvölgyi: Thermogravimetry - mass spectrometry study of young wood samples, 15th Int. Symp. on Analytical and Applied Pyrolysis, September 17-20, 2002, Leoben, Austria, 2002
E. Jakab, M. Omastová: Thermal decomposition of polyolefin/carbon black composites, 16th Int. Symp. on Analytical and Applied Pyrolysis, May 23-27, 2004, Alicante, Spain, 2004
E. Mészáros, E. Jakab, Szepesváry, B. Marosvölgyi, M. Blazsó: The effect of extractive components on the thermal behavior of young wood samples, 16th Int. Symp. on Analytical and Applied Pyrolysis, May 23-27, 2004, Alicante, Spain, 2004
Mészáros Erika: Lignocellulóz tartalmú anyagok vizsgálata termikus módszerekkel, Doktori értekezés (PhD), 2006
J. Adam, M. Blazsó, E. Mészáros, M. Stöcker, M. H. Nilsen, A. Bouzga, J. E. Hustad, M. Grønli, G. Øyed: Pyrolysis of biomass in the presence of Al-MCM-41 type catalysts, Fuel, 84, 1494-1502, 2005
A. Oudia, E. Mészáros, R. Simőes, J. Queiroz, E. Jakab: Pyrolysis-GC/MS and TG/MS study of mediated laccase biodelignification of Eucalyptus globulus kraft pulp, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,, 2006
Várhegyi G., Mészáros E., Antal, M. J., Jr., Bourke J., Jakab E.: Combustion Kinetics of Corn Cob Charcoal and Partially Demineralized Corn Cob Charcoal in the Kinetic Regime, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2006
C. J. Gómez, G. Várhegyi, L. Puigjaner: Slow pyrolysis of woody residues and a herbaceous biomass crop: A kinetic study, Industrial Engineering and Chemistry Research, 44, 6650-6660, 2005




vissza »