Obtención de modelo dinámico del proceso de pirólisis de polímeros utilizando datos de una termogravimetría
DOI:
https://doi.org/10.33571/rpolitec.v13n25a4Palabras clave:
Termogravimetría, degradación térmica, polímero, pirólisisResumen
Este documento describe un procedimiento sistemático para obtener un modelo dinámico alternativo de la degradación térmica de polietileno de baja densidad (LDPE por sus siglas en inglés) a partir de los datos experimentales del análisis termogravimétrico. El modelo dinámico del proceso está dado por un par de ecuaciones diferenciales de primer orden propuestas por primera vez en éste trabajo. Se expone el procedimiento para deducir los parámetros de la ecuación que describe la degradación térmica a partir de los datos experimentales de una termogravimetría. Se ejecuta una simulación básica para evaluar el comportamiento del proceso de pirólisis del polímero considerado ante la aplicación de una potencia térmica constante, registrando las variables de temperatura y masa residual. Este trabajo constituye la primera etapa de un proyecto de investigación que tiene como objetivo principal, la puesta en funcionamiento de un sistema de control para regular la operación de una planta de pirólisis de residuos plásticos urbanos a escala de laboratorio.
Métricas de artículo
Resumen: 1352 HTML: 1431 PDF: 828 XML: 151Métricas PlumX
Citas
M. Sharon y M. Sharon, Carbon Nano Forms and Applications. McGraw-Hill, 2010.
N. Patni et al., “Alternate Strategies for Conversion of Waste Plastic to Fuels, Alternate Strategies for Conversion of Waste Plastic to Fuels”, Int. Sch. Res. Not. Int. Sch. Res. Not., vol. 2013, 2013, p. e902053, may 2013.
“Plastics—Materials and Processing Technology - Access Engineering from McGraw-Hill”. [En línea]. Disponible en: about:reader?url=http%3A%2F%2Fbiblio.uptc.edu.co%3A2068%2Fbrowse%2Fpolymer-science-and-technology-plastics-rubbers-blends-and-composites-third-edition%2Fc9780070707047ch08%3Fq%3Dexpanded%2Bpolystyrene%23c9780070707047ch08lev1sec06. [Consultado: 24-nov-2015].
J. D. Menczel y R. B. Prime, Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons, 2014.
X. E. Castells y E. V. García, La pirolisis: Tratamiento y valorizacion energética de residuos. Ediciones Díaz de Santos, 2012.
K. Pielichowski y J. Njuguna, Thermal Degradation of Polymeric Materials. Shrewsbury, GBR: Smithers Rapra, 2005.
H. F. Mark, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Concise. John Wiley & Sons, 2013.
S. D. Anuar Sharuddin, F. Abnisa, W. M. A. Wan Daud, y M. K. Aroua, “Energy recovery from pyrolysis of plastic waste: Study on non-recycled plastics (NRP) data as the real measure of plastic waste”, Energy Convers. Manag., vol. 148, pp. 925–934, sep. 2017.
M. Syamsiro et al., “Fuel Oil Production from Municipal Plastic Wastes in Sequential Pyrolysis and Catalytic Reforming Reactors”, Energy Procedia, vol. 47, pp. 180–188, 2014.
A. Fråne et al., Collection & recycling of plastic waste: Improvements in existing collection and recycling systems in the Nordic countries. Nordic Council of Ministers, 2014.
R. Miandad, M. A. Barakat, A. S. Aburiazaiza, M. Rehan, I. M. I. Ismail, y A. S. Nizami, “Effect of plastic waste types on pyrolysis liquid oil”, Int. Biodeterior. Biodegrad., vol. 119, pp. 239–252, abr. 2017.
N. Miskolczi y R. Nagy, “Hydrocarbons obtained by waste plastic pyrolysis: Comparative analysis of decomposition described by different kinetic models”, Fuel Process. Technol., vol. 104, pp. 96–104, dic. 2012.
J. Bruchmüller, B. G. M. van Wachem, S. Gu, K. H. Luo, y R. C. Brown, “Modeling the thermochemical degradation of biomass inside a fast pyrolysis fluidized bed reactor”, AIChE J., vol. 58, núm. 10, pp. 3030–3042, oct. 2012.
Z. Jin, D. Chen, L. Yin, Y. Hu, H. Zhu, y L. Hong, “Molten waste plastic pyrolysis in a vertical falling film reactor and the influence of temperature on the pyrolysis products”, Chin. J. Chem. Eng., ago. 2017.
C. G. Mothé y I. C. de Miranda, “Study of kinetic parameters of thermal decomposition of bagasse and sugarcane straw using Friedman and Ozawa–Flynn–Wall isoconversional methods”, J. Therm. Anal. Calorim., vol. 113, núm. 2, pp. 497–505, abr. 2013.
C. Trapp, M. Cady, y C. Giunta, Students Solutions Manual to Accompany Physical Chemistry: Quanta, Matter, and Change 2e. OUP Oxford, 2013.
S. Vyazovkin, Isoconversional Kinetics of Thermally Stimulated Processes. Springer, 2015.
D. A. Skoog, S. R. Crouch, y F. J. Holler, Principios de analisis instrumental / Principles of Instrumental Analysis. Cengage Learning Latin America, 2008.
S. G. Ruiz, M. I. S. Alonso, y D. P. Quintanilla, Analisis Instrumental. Netbiblo, 2009.
“Energía de Activación y Velocidad de Degradación de una Bolsa Biodegradable”. [En línea]. Disponible en: http://www.feriadelasciencias.unam.mx/anteriores/feria21/feria194_01_energia_de_activacion_y_velocidad_de_degradacion_d.pdf. [Consultado: 19-may-2016].
G. Farin, Curves and Surfaces for Computer-Aided Geometric Design: A Practical Guide. Elsevier, 2014.