Vai ai contenuti. | Spostati sulla navigazione | Spostati sulla ricerca | Vai al menu | Contatti | Accessibilità

| Crea un account

Della Zassa, Micol (2008) Feedstock recycling di plastiche: recupero di monomero da polietilene e polistirene mediante trattamenti termici. [Tesi di dottorato]

Full text disponibile come:

[img]
Anteprima
Documento PDF
2115Kb

Abstract (inglese)

By this work, we want to emphasize the importance of the chemical waste recycling, since it allows the reprocessing of the polymer waste into raw materials, which can be utilized again in the refineries or in the petrochemical industry: turning a polymer back into monomers, amenable to further polymerization, closes the life-cycle of the material.
Unfortunately, selective depolymerization is not easy to achieve for the largest class of polymers, i.e. those obtained by free-radical polymerization. Polyolefins belong to this category and xxPE and PP together are the largest production of synthetic polymer. Decomposition of polyolefins into olefins can be thermally achieved indeed, but the process is expected to operate through a random, rather uncontrollable, free-radical reaction mechanism.
Products distribution is dramatically affected by temperature and residence time.
A serious analysis of the state of the art in the waste recycling field and the reutilization of plastics in Europe, and particularly in Italy, shows that feedstock recycling is still little developed. Consequently recycling could be an interesting support in the traditional methodology of mechanical and energetic recycling.
Nowadays, the integrated waste management of plastics seems the best solution to safeguard the word environment.
With the target of demonstrating the chemical recycling effectiveness, the tests in laboratory have taken place starting from the depolymerization of plastic waste by heating in absence of oxygen: we gave great attention especially to the non-catalyzed pyrolysis of polyethylene, considering the great presence of this polymer in solid urban waste, due to the versatility and to the many uses allowed by this plastic.
Pyrolysis is a process of thermal decomposition in inert atmosphere (nitrogen, helium, argon) of a substrate, usually solid, and generally characterized by a fairly elevated molecular complexity.
This substrate, thanks to the heating action, produces a solid fraction (called char), a liquid fraction (formed by products called tars, which condense at room temperature) and gases.
During the experiment we tested different plant configurations in order to final out the best operating conditions to maximize the yield in the base monomer which constitutes the fed polymer.
Since we worked with polyethylene, it was obvious for us to try to maximize the productivity in ethylene. In this line of action, we also tried to look for optimal contact-time of the polymer in the reactor and optimal operative temperatures.
In fact, operating on some parameters, it is possible to improve the selectivity of some compound instead of others: this is the reason why we tried to identify the right level of heating, the suitable temperature of cracking and the appropriate contact-time in order to find out, more specifically, the thermal decomposition reaction towards the desired olefins .
Beside the study of the best plant processing, we also optimized the gas-chromatographic sampling technique, with the purpose to obtain a quality and quantity analysis of the gas mixture, produced by the pyrolysis reaction.


Statistiche Download - Aggiungi a RefWorks
Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Canu, Paolo
Correlatore:Canu, Paolo
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 19 > Corsi per il 19simo ciclo > INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO
Data di deposito della tesi:31 Gennaio 2008
Anno di Pubblicazione:31 Gennaio 2008
Parole chiave (italiano / inglese):Pirolisi, cracking, Polietilene, Polistirene
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > ING-IND/09 Sistemi per l'energia e l'ambiente
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Principi e Impianti di Ingegneria Chimica "I. Sorgato"
Dipartimenti > Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Marittima, Ambientale e Geotecnica
Codice ID:149
Depositato il:27 Ott 2008
Simple Metadata
Full Metadata
EndNote Format

Bibliografia

I riferimenti della bibliografia possono essere cercati con Cerca la citazione di AIRE, copiando il titolo dell'articolo (o del libro) e la rivista (se presente) nei campi appositi di "Cerca la Citazione di AIRE".
Le url contenute in alcuni riferimenti sono raggiungibili cliccando sul link alla fine della citazione (Vai!) e tramite Google (Ricerca con Google). Il risultato dipende dalla formattazione della citazione.

[1] www.ecosportello.org: Newsletter Anno 4 N. 8 – 14/11/2005. Vai! Cerca con Google

[2] www.sportelloecoequo.comune.firenze.it: “Differenziazione, riduzione, riuso e riciclaggio dei rifiuti”. Vai! Cerca con Google

[3] www.plasticseurope.org: “An analysis of plastics consumption and recovery in Western Europe 2002 & 2003”. Vai! Cerca con Google

[4] www.regione.vda.it: “L'Europa ricicla” di Mario Calchera. Vai! Cerca con Google

[5] www.greenpeace.it: “Campagna inquinamento”. Vai! Cerca con Google

[6] J. Aguado and D. Serrano, Feedstock recycling of plastic wastes, RSC, 1999. Cerca con Google

[7] G. S. Darivakis, J. B. Howard and W. A. Peters, Combust. Sci. Technol., 1990, 74, 267. Cerca con Google

[8] W. Kaminsky, J. Anal. Appl. Pyrol, 1985, 8, 439. Cerca con Google

[9] D. S. Scott, S. R. Czernik, J. Piskorz and D. St. A.G. Radlein, Energy Fuels, 1990, 4, 407. Cerca con Google

[5] J. A. Conesa, R. Font and A. Marcilla, Energy Fuels, 1997,11,126. Cerca con Google

[10] E. A. Williams and P.T. Williams, J. Chem. Technol. Biotechnol., 1997, 70, 9. Cerca con Google

[11] D. P. Serrano, R. Van Grieken, J. Aguado, J. C. Rojo, F. Temprano, R. Garcia and J. A. Marugan (in preparation). Cerca con Google

[12] T. P. Wampler, J. Anal. Appl. Pyrol, 1989, 15, 187. Cerca con Google

[13] R. W. J. Westerhout, J. Waanders, J. A. M. Kuipers and W. P. M. van Swaaij, Ind. Eng. Chem. Res., 1998, 37, 2316. Cerca con Google

[14] R. W. J. Westerhout, J. Waanders, J. A. M. Kuipers and W. P. M. van Swaaij, Ind. Eng. Chem. Res., 1998, 37, 2293. Cerca con Google

[15 S. Lovett, F. Berruti and L. A. Behie, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 4436. Cerca con Google

[16] V. Cozzani, C. Nicolella, M. Rovatti and L. Tognotti, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 324. Cerca con Google

[17] H. Sinn, W. Kaminsky and J. Janning, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1976, 15 (11), 660. Cerca con Google

[18] M. Gebauer, D. Schermaul and D. Timm, Chem. Technik, 1995, 47 (4), 195. Cerca con Google

[19] B. Ondruschka, H. G. Struppe, J. Hofmann, U. Luther, J. Ahlheim, M. Gebauer and D. Timm, Chem. Technik, 1995, 47 (4), 172. Cerca con Google

[20] A. Chaala, H. Darmstadt and C. Roy, J. Anal. Appl. Pyrol., 1997, 39, 79. Cerca con Google

[21] E. Kiran and J. K. Gillham, J. Appl. Polym. Sci., 1976, 20, 2045. Cerca con Google

[22] R. W. J. Westerhout, J. Waanders, J. A. M. Kuipers and W. P. M. van Swajj, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 1955. Cerca con Google

[23] Y. Tsuchiya and K. Sumi, J. Polym. Sci., 1969, A-7, 1599. Cerca con Google

[24] J. K.Y. Kiang, P. C. Uden and J. C. W. Chien, Polym. Degrad. Stab., 1980, 2, 113. Cerca con Google

[25] W. Kaminsky, B. Schlesselmann and C. Simon, J. Anal. Appl. Pyrol.,1995, 32, 19. Cerca con Google

[26] G. Madras, G. Y. Chung, J. M. Smith and B. J. McCoy, Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36, 2019. Cerca con Google

[27] P. Carniti, A. Gervasini and P. L. Beltrame, J. Polym. Sci., PArt A: Polym. Chem., 1989, 27, 3865. Cerca con Google

[28] U. K. O. Schroder and K. H. Ebert, Makromol. Chem., 1984, 185, 991. Cerca con Google

[29] Z. Zhang, T. Hirose, S. Nishio, Y. Morioka, N. Azuma and A. Ueno, Ind. Eng. Chem. Res., 1995, 34, 4514. Cerca con Google

[30] P. Carniti, P. L. Beltrame, M. Armada, A. Gervasini and G. Audisio, Ind. Eng. Chem. Res., 1991, 30, 1624. Cerca con Google

[31] P. T. Williams, P. A. Horne and D. T. Taylor, J. Anal. Appl. Pyrol.,1993, 25, 325. Cerca con Google

[32] T. Murakata, Y. Saito, T. Yosikawa, T. Suzuki and S. Sato, Polymer, 1993, 34(7), 1436. Cerca con Google

[33] S. Sato, T. Murakata, S. Baba, Y. Saito and S. Watanabe, J. Appl. Polym. Sci., 1990, 40, 2065. Cerca con Google

[34] P. L. Beltrame, L. Bergamasco, P. Carniti, A. Castelli, F. Bertini and G. Audisio, J. Anal. Appl. Pyrol.,1997, 40-41, 451. Cerca con Google

[35] I. Ericsson, J. Anal. Appl. Pyrol., 1985, 8, 73. Cerca con Google

[36] G. Audisio and F. Bertini, J. Anal. Appl. Pyrol., 1992, 24, 61. Cerca con Google

[37] C. H. Wu, C. Y. Chang, J. L. Hor, S. M. Shih, L. W. Chen and F. W. Chang, Can. J. Chem. Eng., 1994, 72, 644. Cerca con Google

[38] K. Patel, A. Velazquez, H. S. Calderon and G. R. Brown, J. Appl. Polym. Sci., 1992, 46, 179. Cerca con Google

[39] A. B. J. Oudhuis, P. De Wit, P. J. J. Trompo and J. A. Moulijn, J. Anal. Appl. Pyrol.,1991, 20, 321. Cerca con Google

[40] W. Kaminsky and J. Franck, J. Anal. Appl. Pyrol.,1991, 19, 311. Cerca con Google

[41] G. Madras, J. M. Smith and B. J. McCoy, Ind. Eng. Chem. Res., 1996, 35, 1795. Cerca con Google

[42] W. Kaminsky, Makromol. Chem., Macromol. Symp.,1991, 48-49, 381. Cerca con Google

[43] C. H. Wu, C. Y. Chang, J. L. Hor, S. M. Shih, L. W. Chen and F. W. Chang, Waste Management, 1993, 13, 221. Cerca con Google

[44] Y. Sakata, M. A. Uddin, K. Koizumi and K. Murata, Polym. Degrad. Stab., 1996, 53, 111. Cerca con Google

[45] M. Blazsò, B. Zelei and E. Jakab, J. Anal. Appl. Pyrol.,1995, 35, 221. Cerca con Google

[46] Y. Sakata, M. A. Uddin, A. Muto, M. Narazaki, K. Koizumi, K. Murata and M. Kaji, Ind. Eng. Chem. Res., 1998, 37, 2889. Cerca con Google

[47] J. Kim, W. Kaminsky and B. Schlesslmann, J. Anal. Appl. Pyrol.,1997, 40-41, 365. Cerca con Google

[48] W. Kaminsky and H. Rossler, Chemtech, 1992, 2, 108. Cerca con Google

[49] W. Kaminsky, B. Schlesslmann and C. M. Simon, Polym. Degrad. Stab., 1996, 56, 189. Cerca con Google

[50] M. A. Paisley and R. D. Litt, US Patent 5326919, 1994. Cerca con Google

[51] E. A. Williams and P. T. Williams, J. Anal. Appl. Pyrol.,1997, 40-41, 347. Cerca con Google

[52] Oil Gas J. , 1997, 95(33), 18. Cerca con Google

[53] H. Kastner and W. Kaminsky, Hydrocarbon Processing, 1995, 74(5), 109. Cerca con Google

[54] K. C. Kirkwood, S. A. Leng and D. W. Sims, US Patent 5364995, 1994. Cerca con Google

[55] H. P. Wenning, J. Anal. Appl. Pyrol.,1993, 25, 301. Cerca con Google

[56] J. Utzig and M.Gebauer, Proceedings of the R’97 Congress, Genova, 1997. Cerca con Google

[57] H. Coenen and R. Hagen, US Patent 5642401, 1987. Cerca con Google

[58] P. L. Beltrame, P. Carniti, G. Audisio and F. Bertini, Polym. Degrad. Stab., 1989, 26, 209. Cerca con Google

[59] Y. Uemichi, M. Hattori, T. Itoh, J. Nakamura and M. Sugioka, Ind. Eng. Chem. Res., 1998, 37, 867. Cerca con Google

[60] M. A. Uddin, K. Koizumi, K. Murata and Y. Sakata, Polymer Degradation and Stability, Volume 56, Issue 1, April 1997, Pages 37-44. Cerca con Google

[61] P. T. Williams and E. A. Williams, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 51, Issues 1-2, July 1999, Pages 107-126. Cerca con Google

[62] S.-S. Kim and S. Kim, Chemical Engineering Journal, Volume 98, Issues 1-2, 15 March 2004, Pages 53-60. Cerca con Google

[63] Y. Liu, J. Qian and J. Wang, Fuel Processing Technology, Volume 63, Issue 1, March 2000, Pages 45-55. Cerca con Google

[64] A. Demirbas, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 72, Issue 1, August 2004, Pages 97-102. Cerca con Google

[65] C.-G. Lee, Y.-J. Cho, P.-S. Song, Y. Kang, J.-S. Kim and M.-J. Choi, Catalysis Today, Volumes 79-80, 30 April 2003, Pages 453-464. Cerca con Google

[66] A. Karaduman, E. H. SimSek, B. Çiçek and A. Y. Bilgesü, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 60, Issue 2, August 2001, Pages 179-186. Cerca con Google

[67] Midwest Research Institute: US 5216149 (1 giugno 1993) – US 5359061 (25 ottobre 1994) – US 5359099 (25 ottobre 1994) – US 5919927 (6 luglio 1999). Cerca con Google

[68] BAYER: US 5233037 (3 agosto 1993). Cerca con Google

[69] AECI: WO 98/04599 (5 febbraio 1998). Cerca con Google

[70] DU VERGIER: EP 0600727 (8 giugno 1994); GB 2362335 (21 novembre 2001). Cerca con Google

[71] FR 1079107 (25 novembre 1954); DENSHIKAGAKI: US 3886202 (27 maggio 1975). Cerca con Google

[72] DEGUSSA: US 3494958 (10 febbraio 1970). Cerca con Google

[73] DU PONT VISCOLOID: US 2030901 (18 febbraio 1936). Cerca con Google

[74] MITSUBSHI RAYON: JP 9324086 (16 dicembre 1997). Cerca con Google

[75] BASF AG: US 5672794 (30 settembre 1997). Cerca con Google

[76] PETROFINA: EP 0530169 (3 marzo 1993). Cerca con Google

[77] Thomas e Henry Ponsford: US 5502263 (26 marzo 1996) – US 6018085 (25 gennaio 2000) – US 6031142 (29 febbraio 2000). Cerca con Google

[78] FURUKAWA ELECTRIC: JP 10130418 (19 maggio 1998). Cerca con Google

[79] TPK: DE 19928645 (28 dicembre 2000). Cerca con Google

[80] ISHIKAWAJIMA – HARIMA HEAVY INDUSTRIES: JP 2000095894 (4 aprile 2000). Cerca con Google

[81] Battelle Memorial Institute: US 5136117 (4 agosto 1992) – US 5326919 (5 luglio 1994). Cerca con Google

[82] D. S. Scott, S. R. Czernik, J. Piskorz and D. St. A.G. Radlein, Energy Fuels, 1990, 4, 407-411. Cerca con Google

[83] Sodero S. F., Berruti F., Behie L. A., Chem. Eng. Sci. 51 (1996) 2805-2810. Cerca con Google

[84] Westerhout R. W. J., Kuipers J. A. M., Van Swaaij W. P. M., Ind. Eng. Chem. Res. 37 (1998) 841-847. Cerca con Google

[85] J. A. Conesa, R. Font and A. Marcilla, Energy Fuels, 1997, 11, 126. Cerca con Google

[86] Tesi di Laurea: “Realizzazione e messa a punto di un reattore a letto trascinato (EFR) e studio dell’influenza di temperatura e tempo di residenza sulla pirolisi rapida della cellulosa”: R. Lanza, Padova, A.A. 2001-2002. Cerca con Google

[87] Visentin V., Piva F., Canu P., Ind. Eng. Chem. Res., 41(20), 4965-4975 (2002) ISSN: 0888-5885 Cerca con Google

[88] Rizzardi Soravia D., Canu P., Ind. Eng. Chem. Res., 41(24), 5990-6004 (2002) ISSN: 0888-5885 Cerca con Google

[89] Determinato tramite Q10P Pressure DSC (Differential Scanning Calorimetry) della TA-INSTRUMENTS presso il Laboratorio di Processi Chimici dell’Università di Padova. Cerca con Google

[90] Determinato tramite CEAST 6540 dal laboratorio industriale della NUOVA PANSAC di Mira (VE). Cerca con Google

[91] Paul T. Williams, Elizabeth A. Williams, J. Anal. Appl. Pyrolysis, Volume 51, Issues 1-2, July 1999, Pages 107-126. Cerca con Google

[92] Mastellone M.L., Perugini F., Ponte M., Arena U. (2002), Polymer degradation and stability, 75, 479-487. Cerca con Google

[93] J. A. Conesa, R. Font and A. Marcilla, Energy Fuels, 1997, 11, 126. Cerca con Google

[94] J. Aguado and D. Serrano, Feedstock recycling of plastic wastes, RSC, 1999. Cerca con Google

[95] E. Ranzi, M. Dente, T. Faravelli, G. Bozzano, S. Fabini, R. Nava, V. Cozzani, L. Tognotti, 40-41 (1997) 305-319 Cerca con Google

[96] Z. Belohlav, L. Fiedler, Chem. Biochem. Eng. Q. 10 (3) (1996) 113-117 Cerca con Google

[97] Bockhorn H., Hornug A., Hornung U., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 1999, 50, 77-101 Cerca con Google

[98] M. A. Uddin, K. Koizumi, K. Murata and Y. Sakata, Polymer Degradation and Stability, Volume 56, Issue 1, April 1997, Pages 37-44. Cerca con Google

[99] P. T. Williams and E. A. Williams, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 51, Issues 1-2, July 1999, Pages 107-126. Cerca con Google

[100] S.-S. Kim and S. Kim, Chemical Engineering Journal, Volume 98, Issues 1-2, 15 March 2004, Pages 53-60. Cerca con Google

[101] Y. Liu, J. Qian and J. Wang, Fuel Processing Technology, Volume 63, Issue 1, March 2000, Pages 45-55. Cerca con Google

[102] A. Demirbas, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 72, Issue 1, August 2004, Pages 97-102. Cerca con Google

[103] C.-G. Lee, Y.-J. Cho, P.-S. Song, Y. Kang, J.-S. Kim and M.-J. Choi, Catalysis Today, Volumes 79-80, 30 April 2003, Pages 453-464. Cerca con Google

[104] A. Karaduman, E. H. SimSek, B. Çiçek and A. Y. Bilgesü, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Volume 60, Issue 2, August 2001, Pages 179-186. Cerca con Google

[105] Bouster C., Vermande P., Veron J., (1989), Journal of Analytical Applied Pyrolysis, 15, 249-259. Cerca con Google

Download statistics

Solo per lo Staff dell Archivio: Modifica questo record