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六種主要廢塑膠及其混合物,在氮氣中熱裂解的動力學參數,利用1,2,5 K/min 三 種不同加熱速率的重量消失曲線獲得。高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚 苯乙烯及ABS 樹脂等的熱裂解反應,可分別以一個總括反應速率方程式表示:
dX -55700 高密度聚乙烯 ─── = 9.3E13.exp ( ──── ) .(1-X)︿0.74 1/sec dt 1.987.T
dX -49300 低密度聚乙烯 ─── = 1.2E12.exp ( ──── ) .(1-X)︿0.63 1/sec dt 1.987.T
dX -43900 聚丙烯 ─── = 6.3E10.exp ( ──── ) .(1-X)︿0.90 1/sec dt 1.987.T
dX -41100 聚苯乙烯 ─── = 5.0E10.exp ( ──── ) .(1-X)︿0.50 1/sec dt 1.987.T
dX -42800 ABS 樹脂 ─── = 9.5E10.exp ( ──── ) .(1-X)︿1.0 1/sec dt 1.987.T
聚氯乙烯的熱裂解反應,可以四個並行的反應速率方程式表示:
dX -39100 脫氯化氫(一) ─── = 1.5E12.exp ( ──── ) .(1-X)︿1.5 1/sec dt 1.987.T
dX -45400 脫氯化氫(二) ─── = 1.5E15.exp ( ──── ) .(1-X)︿0.0 1/sec dt 1.987.T
dX -63800 主鏈斷裂 ─── = 4.8E16.exp ( ──── ) .(1-X)︿1.5 1/sec dt 1.987.T
dX -52000 焦碳生成 ─── = 5.6E12.exp ( ──── ) .(1-X)︿1.5 1/sec dt 1.987.T
塑膠混合物的熱裂解反應,各成份(i)間的相互影響不大,可依各成份百分組成 比例 (Fi) 加權表示:
塑膠混合物 X = Σ Fi Xi i dX dXi ─── = Σ Fi ─── dt i dt
以上六種主要廢塑膠及其混合物,在氮氣中的熱裂解反應速率方程式與實驗結果非 常吻合。 上列反應速率方程式之型式為: dX - E ─── = A.exp ( ──── ) . (1-X)^n dt R.T 式中 X、n 分別為轉化率、反應次數。A、E、R、T、t 的單位分別為 1/sec、cal/ mole、cal/moleK、K、sec 。
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