International Science and Technology Journal

Home < Articles < Article Details

Evaluating H-Beta and H-ZSM-5 Catalysts in Heterogeneous Pyrolysis of Plastic Waste

Researcher(s):
  • Awatif Meelad
  • Nadya AL Sbani
  • Omar Sultan
  • Takwa Mohammed
  • Haifa Ergeg
  • Jamila Alrtaimi6
Institution:Department of Chemical Engineering, Faculty of Oil, Gas, Renewable Energy Engineering, University of Zawia, Libya
Department of Environmental Engineering, Faculty of Natural Resources Engineering, University of Zawia, Libya 6 Higher Institute of Science and Technology, Zawia, Libya
Field:Chemical Engineering, Chemical Sciences, and Petroleum and Gas Engineering
Published in:36th volume - April 2025
الملخص
يدرس هذا البحث تطبيق تقنية التحلل الحراري لتحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود سائل، مع التركيز على ثلاثة أنواع شائعة مــن البلاستيك: البولي إيثيلين (PET) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) والبولي بروبيلــين (PP). أيضا تم استُخدام حافزان، هــما(H-Beta) و(H-ZSM-5)، حيث خضع H-ZSM5 لمعالجة حمضية باستخدام حمض الهيدروكلوريك (HCl) لتعزيز نشاطه التحفيزي. خضع خليط من 60 غ من الأنواع الثلاثة للبلاستيك، بنسبة 20:20:20 غ، للتحلل الحراري في مفاعل أوتوكلاف في غياب الأكسجين عند درجات حرارة متفاوتة (400، 425، و450 درجة مئوية). أُجريت توصيفات المنتج باستخدام كروماتوغرافيا الغاز- مطياف الكتلة .(GC-MS) أظهرت النتائج اعلى إنتاجً للغاز بنسبة 54.33% عند 400 درجة مئوية مع H-ZSM5 المعالج بالحامض. أما بالنسبة لإنتاجية الوقود السائل، فقد لوحظ أعلى إنتاج عند 400 درجة مئوية مع H-Beta، حيث بلغ 42.9%، بينما بلغ إنتاج H-ZSM5 المعالج بالحامض 38.7% عند 425 درجة مئوية. تشير هذه النتائج إلى أن كلا المحفزين يؤثران بشكل كبير على كفاءة تحويل النفايات البلاستيكية، مما يوفر نهجًا واعدًا لإنتاج وقود مستدام من النفايات البلاستيكية............. الكلمات المفتاحية:....... النفايات البلاستيكية، التحلل الحراري، مفاعل الأوتوكلاف، المحفزات، الوقود.
Abstract
This research investigates the application of pyrolysis technology for converting plastic waste into liquid fuel, focusing on three common types of plastics: polyethylene terephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), and polypropylene (PP). Two catalysts, H-Beta and H-ZSM5, were employed, with H-ZSM5 undergoing acid treatment using hydrochloric acid (HCl) to enhance catalytic activity. A mixture of 60 g of the plastics, in a ratio of 20:20:20 g, was subjected to pyrolysis in an autoclave reactor without oxygen at varying temperatures (400, 425, and 450 °C). Product characterization was performed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Results demonstrated the highest gas production of 54.3% at 400 °C with acid-treated H-ZSM5. For liquid fuel yield, the highest production was observed at 400 °C with H-Beta, yielding 42.9%, while acid-treated H-ZSM5 yielded 38.7% at 425 °C. These findings suggest that both catalysts significantly influence the efficiency of plastic waste conversion, offering a promising approach to sustainable fuel production from plastic waste.......... Keywords: ........Plastic Waste, Pyrolysis, Autoclave reactor, Catalysts, Fuel.