Naravni aluminosilikat Montanit300® je bil kemijsko modificiran na različne načine z namenom, da bi izboljšali njegovo aktivnost v procesu depolimerizacije polietilena. Aktivnost tako pripravljenih katalizatorjev smo primerjali z aktivnostjo katalizatorjev z izrazito kislimi površinskimi lastnostmi, kot so npr. HZSM-5, sulfonirani in fluorirani g-Al2O3 in amorfni SiO2-Al2O3. TGA analiza s piridinom in DRIFTS karakterizacija sta pokazali, da tretiranje Montanit300® s šibko kislino in vnos aluminija v strukturo uspešno prispevata k povečanju gostote kislih centrov kot posledica odstranitve nečistoč in povečanja specifične BET površine. Izkazalo se je, da je mezoporozna struktura katalizatorja, ki omogoča hitro difuzijo reaktantov in produktov v porah materiala, skupaj z visoko gostoto Brønstedovih kislih centrov ključnega pomena za zagotavljanje visoke katalitske aktivnosti. Vrednost T50 za depolimerizacijo polietilena se je v primeru uporabe sulfoniranega g-Al2O3 znižala za 162 °C v primerjavi z nekatalizirano reakcijo, medtem ko se je v primeru uporabe Montanit300® katalizatorja, dopiranega z aluminijem, ta vrednost znižala za 65 °C. Pri depolimerizaciji polietilena, izvedeni v prisotnosti Montanit300® katalizatorja, ki je bil dopiran z aluminijem, so bili v nastali kondenzirani tekoči fazi prisotni izključno razgradni produkti v obliki alkanov z dolžino verige do 21 ogljikovih atomov. Deleži nastale tekoče faze (tj. piroliznega olja), oglja in plina so pri tem znašali 53, 0,4 in 46,6 %. Ugotovljeno je bilo, da se nastala plinska faza sestoji iz linearnih in razvejanih C2-C4 alkenov in alkanov.
COBISS.SI-ID: 5651226
Preučevali smo katalitsko depolimerizacijo polietilena (PE) na različnih alumosilikatnih katalizatorjih s pomočjo termogravimetrične (TG) analize. Predstavljen je postopek, ki omogoča izločitev doprinosa termične degradacije katalizatorja na potek depolimerizacije polietilena. Prednosti tega so dvojne: (1) omogočajo bolj realistično kinetično analizo in (2) zmanjšajo število potrebnih poizkusov za opredelitev termične degradacije katalizatorja za več kot 50 %. Primerjane so vrednosti aktivacijskih energij, določenih z napredno izokonverzijsko analizo iz očiščenih in surovih PE-TG profilov za različne katalizatorje. Predstavljena analiza razkriva, da so vrednosti aktivacijskih energij v primeru, ko ne izločimo doprinosa izgub mase zaradi termične degradacije katalizatorja, prenizke pri nizkih konverzijah PE, oz. previsoke pri višjih konverzijah. Vrednosti navideznih aktivacijskih energij za depolimerizacijo PE v prisotnosti uporabljenih katalizatorjev naraščajo znotraj razpona konverzij med 0 in 95 % v naslednjem vrstnem redu: amorfni SiO2-Al2O3 ( heulandit/klinoptilolit (M300) ( Al2O3/montmorilonit.
COBISS.SI-ID: 6000410
Biooglje kot pomemben dodatek zemlji in ponor ogljika postaja v zadnjem obdobju eden od glavnih proizvodov procesa počasne pirolize. Najenostavnejši in najpogosteje uporabljen industrijski proces je proizvodnja biooglja ob istočasni generaciji toplote z direktnim sežigom hlapnih produktov pirolize. Predlagani model masne in toplotne bilance sestavljajo toplotni potrošniki (stran toplotnih potrošnikov) in stran, ki generira toplotno energijo. V danem primeru se vsi hlapni produkti pirolize brez kondenziranja neposredno sežigajo in s tem generirajo toploto, ki jo potrebujemo za pogon procesa in kot končni proizvod. Razviti model omogoča vpogled v snovne in energetske tokove, ki generirajo ali porabljajo vir; s tem omogočamo vpogled v njihovo notranjo razporeditev. Pregled masne in snovne bilance po procesnih enotah in tokovih ustvarja jasno sliko o možnostih izboljšanja učinkovitosti procesa. Zanesljivost izračuna in zamisli je potrjena s pomočjo termodinamskega izračuna in s primerjavo objavljenih rezultatov o procesu pirolize. Ujemanje tako izračunanih kakor že objavljenih rezultatov omogoča uporabo modela za osnovno tehno-ekonomsko vrednotenje procesa v okvirih parametrov vhodne biomase. Prav z ujemanjem z objavljenimi in izračunanimi rezultati daje modelu univerzalnost in zanesljivost, ki je potrebna pri tehnoekonomskem vrednotenju tovrstnih projektov. Končna oblika modela predstavlja in podpira različne definicije kapacitete naprave ter njihovo navzkrižno preračunavanje v izogib napačnemu predstavljanju kapacitete procesa.
COBISS.SI-ID: 25425464
Ugotovljeno je bilo, da se napovedi termodegradacijskih profilov z različnimi reakcijskimi modeli v primeru, ko uporabimo za določevanje kinetičnih parametrov izokonverzijsko diferencialno Friedmanovo analizo, praktično prekrivajo v celotnem razponu pretvorbe. Razlog za to leži v dejstvu, da predekponencialni faktor izniči prispevek koncentracijskega člena pri integraciji termodegradacijskega modela zaradi tega, ker se isti koncentracijski člen pojavlja tudi v imenovalcu izraza, iz katerega je bila določena vrednost predeksponencialnega faktorja. Opažena spoznanja so eksperimentalno potrjena z nizom eksperimentov termične degradacije polietilena pri različnih hitrostih segrevanja. Rezultati kažejo, da je mogoče predvideti termično degradacijo različnih materialov zgolj s korelacijskim dvojčkom, t.j. z dvema funkcijama, ki podajata zvezo med aktivacijsko energijo, navideznim predeksponencialnim faktorjem in stopnjo pretvorbe reaktanta.
COBISS.SI-ID: 6092826