مطالعه سینتیک فرایند آمین کافت پلی (اتیلن ترفتالات) بدون استفاده از کاتالیزگر

بازیافت شیمیایی ضایعات بطری پلی(اتیلن ترفتالات) و تولید مواد با ارزش افزوده، مناسب ترین روش مطابق با اصول توسعه پایدار حفظ محیط زیست است. برای طراحی و ساخت واحدهای بازیافت در مقیاس صنعتی، به کسب داده های سینتیکی و ارتباط سرعت واکنش با غلظت مواد و دما و مهم تر از همه ثابت واکنش تخریب نیاز است. داده های سینتیکی به دست آمده برای طراحی در مقیاس بزرگ صنعتی، کنترل فرایند و مهم تر از همه ارزیابی اقتصادی می تواند به کار گرفته شود. برای مناسب بودن نتایج در مقیاس صنعتی از تمام مواد مصرفی در صنعت استفاده شد.

بازیافت شیمیایی پلی(اتیلن ترفتالات) با وجود بیش از پنج برابر مقدار استوکیومتری مونواتانول آمین و بدون کاتالیزگر بیرونی انجام شد. برای شناسایی محصول بیس(هیدروکسی اتیل) ترفتالامید از آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، گرماوزن سنجی (TGA) و تجزیه عنصری استفاده شد. واکنش تخریب آمین کافت در سه دمای 120، 140 و 160 درجه سلسیوس انجام شد و با نمونه برداری در زمان های متوالی و توزین مقدار باقی مانده یا تخریب شده پلی(اتیلن ترفتالات) در زمان های مختلف، ثابت های سینتیک واکنش آمین کافت و ارتباط آن با دما مشخص شد.

تخریب شیمیایی کامل یا آمین کافت پلی(اتیلن ترفتالات) و تبدیل آن به بیس(هیدروکسی اتیل) ترفتالامید (BHETA) در مجاورت مقدار زیادی مونواتانول آمین انجام شد. فرض الگوی سینتیک درجه یک استفاده شده و صحت آن با مقدار خطای محاسبات تایید شد. با انجام آزمایش ها در سه دما، ثابت سرعت واکنش آمین کافت پلی(اتیلن ترفتالات) و ارتباط آن با دما مشخص شد. انرژی فعال سازی واکنش آمین کافت مقدار 94.39kJ/mol به دست آمد. تخریب آمین کافت در شرایط گرمادهی با استفاده از سامانه ژاکت برای راکتور، انرژی فعال سازی کمتری را در شرایط گرمادهی با تابش پرتو مایکروویو (درشت موج) نشان داد.