Bu çalışma, qaz fazasında polietilən üretiminde kullanılan mayeli yataq reaktorlarinde Ziegler-Natta katalizatoru ilə triethylaluminium və ya kısa adıyla TEAL eş katalizatorünün eləlavətrostatik yük yığılmasıni və reaktor divarındaki hissəcik kirlenmesini nasıl değiştirdiğini inceleməlavətedir. Araşdırmaçılar, aktif Ziegler-Natta katalizatorunü, silika üzərində taşınan TEAL’i və bu iki tozun fərqli sıralarla hazırlanmış karışımlarını xətti aştorı sıxlıqlı polietilən hissəciklərı içeren pilot miqyaslı bir işçi maye yattora pnömatik olaraq enjəlavəte etmiştir.

En belirgin sonuç, təxminən 120 ppm səviyyəsindəlavəi 0,1 qram aktif Ziegler-Natta katalizatorunün polietilən yattorın net pozitif yükünü sıfıra yakın dəyərləre çəlavəmesi və ümumi divar çirklənməsini temel polietilən təcrübəine görə təxminən yüzde 73 azaltmasıdır. Buna qarşılık təxminən 361 ppm TEAL enjəlavəsiyonu, incelenen koşullarda yük və kirlenme üzərində ölçülebilir böyüklükte bir iyiləşme oluşturmamıştır. Ziegler-Natta katalizatoru TEAL ilə tepkimeye girerəlavə alkilleştiğinde səth turşuluğu azalmış və karışımın davranışı saf katalizatorden çok TEAL’in davranışına yaklaşmıştır.

Tapıntılar, katalizatorun yalnızca polimerləşmə hızını değil, səth kimyası aracılığıyla hissəciklər arasındaki eləlavətron ötürülməsinı, yük kutuplaşmasını və divara yapışmayı da təsirleyebiləceğini göstərir. Ancak təcrübələr atmosfer təzyiqita, mühit temperaturunda, azot gazıyla və həqiqi polimerləşmə reaksiyonu olmadan həqiqiləştirilmiştir. Bu səbəbdən nəticələr birbaşa endüstriyel reaktorlarde təbəqələşmənın və ya “sheeting” olayının önlendiğini kanıtlamamakta; katalizator səth kimyasının eləlavətrostatik davranışı belirleyen önemli bir dəyişən olduğunu ortaya koymaktadır.

Araşdırma hangi endüstriyel soruna odaklanmaktadır?

Gaz-katı mayeli yataqlar, katı hissəciklərın aştorıdan vərilən gazla harəlavəetlendirilərəlavə sıvıya benzer biçimde karıştığı proses sistemleridir. Yüksəlavə karışma vərimi və iyi istilik ötürülməsi nedeniyle kurutma, ilaç üretimi, petrokimya və poliolefin üretimi gibi birçok sahəda kullanılmaktadır.

Gaz fazında polietilən üretiminde etilən gazı, katalizatorun təsirn merkezlerinde polimerleşerəlavə katı polietilən hissəciklərına dönüşür. Endüstriyel reaktorlar təxminən 70–110 °C temperatur və 3.000 kPa’a ulaşabilən təzyiqlarda çalışabilməlavətedir. Reaktör üçündəlavəi polietilən, katalizator və duvar səthleri müddətkli çarpıştığı üçün hissəciklərda eləlavətrostatik yük birikebilir.

Yüklü hissəciklərın reaktor divarına yapışması istilik ötürülməsinı zayıflatabilir. Polimerleşme əlavəzotermik olduğu üçün yeterli ısı uzaklaştırılamadığında duvardaki polimer tabakası yumuşayabilir və ya eriyebilir. “Sheeting” olaraq adlandırılan bu tabakalar koparak paylayıcı lövhəyı, ürün boşaltma hattını və ya reaktor girişini tıkayabilir. Nəticə; plansız duruş, bakım gerəlavəsinimi, istehsal itkisi və proses təhlükəsizliyi sorunları olabilir.

Triboeləlavətrik yüklenme nasıl oluşmaktadır?

Triboeləlavətriklənmə, iki səthin temas edip ayrılması sırasında eləlavətrik yükünün bir səthden diğerine gecmesidir. Akışkan yatakta bu olay hissəcik-hissəcik və hissəcik-duvar çarpışmaları sırasında meydana gelir.

Çalışmada dəyərlendirilən olası yük aktarım yolları şunlardır:

• Eləlavətron aktarımı: İki malzemenin təsirn iş fonksiyonları fərqliysa eləlavətronlar temas bölgəsindəlavəi enerji bariyerini aşarak bir səthden diğerine gecebilir.
• İyon aktarımı: Yüzeyde gevşəlavə btorlı harəlavəetli iyonlar bulunuyorsa temas sırasında ayrılıp diğer səthe gecebilir.
• Malzeme aktarımı: Çarpışmalar səth parçalarının və ya safsızlıkların koparak qarşı səthe taşınmasına neden olabilir.
• Eləlavətrostatik indüksiyon: Yüklü yatak hissəciklərı metal duvarda qarşı işaretli bir yük dtorılımı oluşturarak hissəciklərın duvara çəlavəilmesini təsirleyebilir.

Araşdırmaçılar, incelenen Ziegler-Natta və silika dəstəkli TEAL tozlarının böyük ölçüde iyonik olmayan yapıları nedeniyle eləlavətron ötürülməsinı temel məlavəanizma olaraq dəyərlendirmiştir. Bununla belə SEM görüntülərinde katalizator hissəciklərının polietilən səthine fiziki olaraq tutunduğu görülmüş, dolayısıyla material ötürülməsinın da ümumi davranışa katkıda bulunabiləceği bildirilmişdir.

Katalizörün səth turşuluğu neden önəmlidir?

Bir səthin Lewis turşuluğu, eləlavətron cütü kabul etme eğilimini ifadə edir. Eləlavətron kabul etme eğilimi yüksək səthler, temas eləlavətrifikasyonu sırasında negatif yük kazanma yönünde davranabilir. Çalışmada kullanılan Ziegler-Natta katalizatoru birden fazla asidik komponent içerməlavətedir:

Deney nəticələrından çıkarılan genel asitlik sıralaması şöyledir:

\[ \text{Aktif ZN katalizörü} > \text{Alkilleşmiş ZN katalizörü} \approx \text{Silika destekli TEAL} \]

Bu sıralama, pnevmatik daşıma və mayeləşdirmə təcrübələrinde ölçülen eləlavətrostatik davranışla genel olaraq uyumludur.

Deney struktureği nasıl kurulmuştur?

Deney sistemi, paslanmaz polad bir pnevmatik daşıma hattı ilə atmosferik bir gaz-katı mayeləşdirmə kolonundan oluşmuştur. Aktif katalizatorlar nem və oksijenle temas ettiğinde təsirizleşebildiği üçün toz besleyici, yüzde 0–1 btorıl nemde azotla doldurulan bir əlcək qutusu üçüne yerleştirilmiştir.

Tozun paslanmaz polad borudan gecerkən kazandığı yük, daşıma xəttina btorlanan Keithley 6514 eləlavətrometrsinden alınan akım siqnallarinin integrasyonu ilə hesablanmışdır. Akışkan yataktaki ümumi yükün belirlenmesi üçün kolonun üst və alt bölümlerinde Faraday qabları istifadə edilmişdir.

Kolon çıkışındaki filtr torbası da bir Faraday qəfəsi üçüne yerleştirilərəlavə sistemden daşınan incə hissəciklərın yükü və kütləsi ölçülmüşdür. Deneylerin sonunda divara yapışan hissəciklər quru hava akımıyla ayrılarak alt Faraday qabında toplanmış və yükleri ölçülmüşdür.

Duvar kirlenmesi nasıl sınıflandırılmışdır?

Kirlenme, paylayıcı lövhədan kolon çıkışına kadar üç bölgəye ayrılmışdır:

• Alt divar çirklənməsi: Dtorıtıcı plaka ilə başlanğıctaki statik yataq hündürlüyü arasındaki bölüm.
• Üst divar çirklənməsi: Statik yatak yüksəkliği ilə genişlənmiş yataq hündürlüyü arasındaki bölüm.
• Serbest bölgə: Genişlsorma yatak səthinden kolon çıkışına kadar olan bölüm.

Çalışmada en önemli kütlə birikimi alt və üst divar bölgələrinde görülmüşdür. Sürüklenen ince hissəciklərın kütləsi ise bütün koşullarda sıfıra yakın tapılmışdır. Bu vəziyyət, enjəlavəte edilən tozların böyük bölümünün yatakta kaldığını və ya divar təbəqəsina katıldığını düşündürməlavətedir.

Polietilən reçinenin özellikleri nelerdir?

Deneylerde, kommersiya olaraq Ziegler-Natta katalizatoruyle üretilmiş xətti aştorı sıxlıqlı polietilən reçinesi istifadə edilmişdir.

Reçine, her təcrübəden əvvəl ionlaşdırıcı çubuqla nötrlenmiş və başlanğıc xüsusi yükü təxminən −0,050 ± 0,25 nC/g səviyyəsine getirilmiştir. Her koşulda yeni bir reçine partisi istifadə edilmişdir.

Hangi katalizator və eş katalizatorler araşdırılmışdır?

SEM görüntülərinde ZN və TEAL hissəciklərının fərqli səth morfolojilərine sahip olduğu görülmüşdür. EDX incelemesinde ZN səthinde Ti, Cl, Si, Mg, O və C; TEAL örneğinde ise çoğunlukla Si, Al, O və C belirlenmiştir. Karışımda Ti, Cl, Si, Al, C, Mg və O’nun birlikdə görülmesi, ZN və TEAL arasında kimyəvi təsirleşim və ya səthsel element alışvərişi həqiqiləşmiş olabiləceği şəlavəlinde yorumlanmıştır.

Oksijen ölçümlerinin bir bölümü, aktif nümunəlerin analiz öncəsinde havayla təsirizleştirilmesi sırasında oluşan oksitlenmeden resurslanabilir. Dolayısı ilə EDX nəticələrı aktiv katalizator səthinin biznes sırasındaki kimyəvi vəziyyətunun kusursuz və birbaşa ölçümü değildir.

Hangi təcrübə qrupları müqayisə edilmişdir?

Tozlar taşıma borusunda nasıl yüklendi?

Bütün katalizator və eş katalizator nümunəleri, paslanmaz polad pnevmatik daşıma borusundan çıkarken negatif xalis xüsusi yük taşımıştır. Taşıma təcrübələrinde her biləşim dört kez ölçülmüşdür.

Qrafikten təxminən olaraq okunduğunda təlavə başına ZN katalizatoru təxminən −1.300 nC/g ilə en yüksək negatif yük böyüklüğünü göstermiştir. TEAL’in yükü təxminən −350 nC/g, əvvəlden karıştırılmış ZN və TEAL’in yükü ise təxminən −580 nC/g səviyyəsindedir. Ardişıq enjəlavəsiyonlarda ölçülen dəyərlər enjəlavəsiyon sırasına görə değişmiştir.

ZN’nin daha güçlü negatif yük kazanması iki özellikle əlaqəlendirilmiştir:

• ZN səthindəlavəi TiCl₄, MgCl₂ və silika komponentlərinin daha güçlü ümumi Lewis turşuluğu.
• ZN hissəciklərının TEAL hissəciklərından daha kiçik olması və birim kütlə başına daha fazla temas sahəı oluşturması.

ZN ilə TEAL əvvəlden karıştırıldığında yük böyüklüğünün iki saf komponent arasında kalması, TEAL’in titanyum merkezlerini kısmen indirgemesi və alkilləşmiş katalizatorun asitliğini azaltmasıyla açıqlanmışdır.

Aktif Ziegler-Natta katalizatoru divar çirklənməsini nasıl değiştirdi?

Aktif ZN katalizatoru əlavəlenmesi, çalışmanın en güçlü təcrübəsel təsirini üretmiştir. Araşdırmaçılar ümumi divar çirklənməsinin temel polietilən təcrübəine görə təxminən yüzde 73 azaldığını bildirmiştir.

Şəkil 5’təlavəi qrafikten təxminən olaraq:

ZN enjəlavəsiyonu, yatak hissəciklərının net pozitif yükünü böyük ölçüde azaltmış və təxminən nötr bir yük dtorılımına taşımıştır. Alt divar təbəqəsinın başlanğıcta güçlü pozitif olan yükü de sıfıra yaklaşmıştır. Kolon iç səthini gösteren fotoğraflarda, yalnız polietilən kullanılan təcrübəde yoğun bir kaplama görülürken ZN enjəlavəsiyonundan sonra metal səthin daha böyük bölümünün açıq kaldığı görülməlavətedir.

Bu bulgu, “Ziegler-Natta katalizatorlari her koşulda kirlenmeyi artırır” biçiminde genellenemez. Deney, həqiqi polimerləşmənin bulunmadığı atmosferik və mühit temperaturundaki bir sistemdir. ZN’nin endüstriyel reaktorlarde yeni polimer üretmesi, müddətkli enjəlavəte edilmesi və yüksək temperatur ilə təzyiq altında çalışması, zaman üçünde fərqli bir net təsir oluşturabilir.

TEAL neden eyni ölçüde təsirli olmadı?

TEAL təlavə başına əlavəlendiğinde divar çirklənməsi və yük yoğunluğu temel polietilən təcrübəine yakın kalmıştır. Alt bölgəde kiçik bir kirlenme azalması görülse de araşdırmaçılar TEAL koşulu ilə temel vəziyyət arasındaki yataq yükü, alt divar yükü və kirlenme farklarının statistik olaraq əhəmiyyətli olmadığını belirtmiştir.

Çalışmada bu vəziyyət, TEAL’in serbest moləlavəül olaraq güçlü Lewis turşusu olmasına rtormen silika səthine btorlandığında alüminyumun koordinasyon yapısının değişmesiyle açıqlanmaktadır. Si–O–Al yapıları, alüminyum merkezine eləlavətron storlayarak səthin təsirn Lewis turşuluğuni azaltabilir.

Qrafikten təxminən olaraq TEAL təcrübəinde:

• Toplam divar çirklənməsi 12–13 qram civarında kalmıştır.
• Yattorın xalis xüsusi yükü təxminən +0,32 nC/g olmuştur.
• Alt divar təbəqəsinın yükü təxminən +165 nC/g səviyyəsinde görünməlavətedir.

Bu dəyərlər yalnızca qrafiklerden təxminən olaraq okunmuştur. Çalışma, bütün nəticələr üçün ayrı bir ham vəri cədvəlsu və ya p dəyəri sunmamaktadır.

Enjəlavəsiyon sırası neden önəmlidir?

ZN əvvəl enjəlavəte edildiğinde katalizatorun güçlü səth turşuluğu və kiçik hissəcik ölçüsü ilk hissəcik-hissəcik və hissəcik-duvar temaslarına hâkim olmuştur. Bu koşulda yataq yükü daha aştorı kalmış və ümumi divar çirklənməsi təxminən 6–7 qram səviyyəsine gerilsormatir.

TEAL əvvəl enjəlavəte edildiğinde ise nəticələr TEAL’in təlavə başına kullanıldığı təcrübəe daha fazla benzsormatir. Toplam kirlenme təxminən 12 qram, yataq yükü ise təxminən +0,17 nC/g civarında kalmıştır. Araşdırmaçılar, taşıma borusunda əvvəlki enjəlavəsiyondan ksahə TEAL’in daha sonra gönderilən ZN ilə təsirleşerəlavə katalizatoru işçi maye yattora girmeden əvvəl kısmen alkilleştirmiş olabiləceğini dəyərlendirmiştir.

Önceden karıştırılmış ZN və TEAL koşulunda kirlenme təxminən 15 qramla temel vəziyyətun yakınında və ya biraz üzərində görünmüş, yataq yükü təxminən +0,30 nC/g səviyyəsinde kalmıştır. Bu davranış, ZN’nin TEAL ilə tepkimeye girdikten sonra asitliğinin azalması və saf ZN’nin negatif yük yönündəlavəi təsirinin zayıflamasıyla uyumludur.

Enjəlavəsiyon sırasındaki farklar, yalnızca kimyəvi biləşimin değil, hissəciklərın ne zaman və nerede temas ettiğinin de önemli olduğunu göstərir. Bununla belə eyni daşıma xəttinın ardişıq enjəlavəsiyonlarda kullanılması, boru üçündəlavəi qalıqların nəticələra karışmasına yol açmış olabilir.

Parçacık boyutu değişti mi?

Akışkanlaştırmadan sonra yataq kütləsi və alt divar təbəqəsindan alınan nümunəler Malvərn Mastersizer 2000 ilə araşdırılmışdır.

Toz enjəlavəsiyonlarından sonra hissəcik ölçüsü dtorılımında belirgin bir değişiklik görülmsormatir. Bu sonuç, incelenen yüklemelerde böyük miqyaslı aglomerasyon və ya hissəcik kırılması oluşmadığını göstərir. Ancak katalizator miktarı ümumi reçine kütləsine görə çok aştorı olduğundan kiçik değişimler cihazın və ya nümunəe üsulinin algılama sınırının altında kalmış olabilir.

Alt divar təbəqəsindaki hissəciklərın yataq kütləsindəlavəi hissəciklərdan daha kiçik olması, eyni polimer türündəlavəi kiçik və böyük hissəciklərın bipolar yüklenme davranışıyla uyumludur. Çalışmada kiçik polietilən hissəciklərın daha negatif, böyük hissəciklərın ise daha pozitif yüklenebiləceği açıqlanmaktadır.

SEM görüntüləri hangi məlavəanizmayı destəlavəledi?

Akışkanlaştırma sonrasında yatak və alt divar təbəqəsi nümunəlerinden alınan SEM görüntülərinde, torır elementler içeren katalizator və eş katalizator hissəciklərı açıq renkli noktalar və ya kümeler olaraq görünmüştür. Bu açıq hissəciklərın polietilən səthlerine, özellikle səth girintilərine və çatlaklara tutunduğu gözlenmiştir.

Bu görüntülər iki olası təsiryi dəstəkləyir:

• Negatif yüklü ZN hissəciklərı pozitif yüklü polietilən bölgələrine eləlavətrostatik olaraq tutunmuş olabilir.
• Katalizör və ya katalizator parçaları polietilən səthini kaplayarak parçacığın ölçülen ümumi yükünü daha negatif və ya daha nötr hâle getirmiş olabilir.

SEM görüntüləri hissəciklərın birlikdə bulunduğunu göstərir; lakin eləlavətronların hangi yönde və ne miktarda aktarıldığını birbaşa ölçmeməlavətedir. Bu səbəbdən görüntülər eləlavətron ötürülməsi hipotezini təlavə başına kanıtlamaz.

Eləlavətron aktarımı hangi iki senaryoyla açıqlanmışdır?

Araşdırmaçılar ZN enjəlavəsiyonundan sonra polietilən yattorının daha az pozitif olmasını açıqlamak üçün iki fərqli olasılık tartımmıştır:

Birinci senaryo: ZN’den polietiləne eləlavətron ötürülməsi

Malzemelerin effəlavətiv iş funksiyası farkı nedeniyle ZN hissəciklərı polietiləne eləlavətron vərebilir. Polietilən səthi eləlavətron kazandığında daha negatif hâle gelir və yattorın başlanğıctaki pozitif yükü azalır.

İkinci senaryo: Polietilənden ZN’ye eləlavətron ötürülməsi

Lewis turşusu olan ZN, polietilənden eləlavətron kabul ederəlavə negatif yük kazanabilir və polietiləni yerli olaraq pozitif bırakabilir. Bununla belə yataktaki çok sayıdaki negatif ZN parçacığı, polietilən-polietilən temas sıklığını və ümumi yük dtorılımını değiştirerəlavə ölçülen net yükün daha aştorı çıkmasına neden olabilir.

Çalışma bu iki senaryodan hangisinin baskın olduğunu belirlemsormatir. Tozların təsirn iş fonksiyonları ölçülməmişdir. Araşdırmaçılar gelecəlavəte Kelvin prob kuvvət mikroskopisi və sıxlıq fonksiyoneli teorisi hesaplamalarıyla eləlavətron ötürülməsinın yönünün və böyüklüğünün incelenmesini önerməlavətedir.

Türkiyə və sanayi baxımından nəticələr ne ifadə edir?

Çalışmanın temel katkısı, katalizator seçiminin yalnızca polimer üretkenliği və ya ürün özellikleri baxımından değil, eləlavətrostatik proses davranışı baxımından da dəyərlendirilmesi gerəlavətiğini göstermesidir. Aynı katalizator, səth turşuluğu və eş katalizatorle təsirleşim səviyyəsine btorlı olaraq yattorın net yük qütblülüyünu değiştirebilir.

Bu bilgi; polietilən üretimi, granül və toz taşınması, pnömatik besleme xətləri və diğer qaz-bərk mayeli yataq proseslerinde şu sahəlarda kullanılabilir:

• Katalizör və eş katalizator biləşimlerinin eləlavətrostatik risk baxımından əvvəlden qarşılaştırılması.
• Enjəlavəsiyon sırasının və ayrı besleme xətlərinın proses tasarımına dâhil edilmesi.
• Yatakta bəlavəlenen yük qütblülüyüna zıt təsir gösterecəlavə antistatik və ya müddətklilik katkılarının seçilmesi.
• Katalizör enjəlavəsiyon hattında oluşan yükün çevrim içi izlenmesi.
• Duvar kirlenmesi və ya təbəqələşmə olasılığını səth turşuluğuyle əlaqəlendiren kestirim araçlarının geliştirilmesi.

Ancak endüstriyel strategiya geliştirilirken aktiv katalizatorün zamanla polimer üretmesi, müddətkli toz beslemesi, yüksək təzyiq və temperatur, etilən və yardımcı gazların varlığı, türbülanslı axın və həqiqi reaktor duvar koşulları ayrıca dəyərlendirilmelidir.

Çalışmanın güclü tərəfləri nelerdir?

• Aktif Ziegler-Natta katalizatoru ilə TEAL’i yalnızca ayrı ayrı değil, fərqli enjəlavəsiyon sıraları və əvvəlden hazırlanmış karışım hâlinde qarşılaştırmıştır.
• Tozların daşıma xəttinda kazandığı yük ilə mayeli yataqtaki yük və kirlenmeyi ayrı ayrı ölçmüştür.
• Endüstriyel katalizator enjəlavəsiyon xətlərina benzer çapta, beş metre uzunluğunda paslanmaz polad pnömatik boru kullanmıştır.
• Yatak kütləsi, alt divar təbəqəsi və taşınan ince hissəciklərın yüklerini fərqli Faraday qablarıyla dəyərlendirmiştir.
• Eləlavətrostatik ölçümleri divar çirklənməsi kütləsi, SEM, EDX və hissəcik ölçüsü analiziyle destəlavəlsormatir.
• Yaklaşık endüstriyel katalizator və eş katalizator derişimlerini temsil eden aştorı ppm yüklemeleri kullanmıştır.
• Saf ZN’nin təsiriyle alkilləşmiş ZN’nin təsirini səth turşuluğu üzərindən ayırmaya çalışmıştır.

Çalışmanın məhdudiyyətlərı nelerdir?

• Çalışma rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiş bir preprinttir.
• Deneyler həqiqi polimerləşmə reaksiyonu olmadan həqiqiləştirilmiştir; sisteme etilən vərilmsorma və yeni polietilən üretilmsormatir.
• Atmosferik təzyiq və mühit temperaturu istifadə edilmişdir; endüstriyel reaktorlar çok daha yüksək təzyiq və temperaturlarda çalışabilir.
• Akışkanlaştırma yalnızca azotla və minimum mayeləşmə sürətinın 2,5 katındaki kabarcıklı rejimde yapılmıştır.
• Endüstriyel türbülanslı axın, müddətkli katalizator beslemesi və uzun müddətli yük yığılması sınanmamıştır.
• Akışkanlaştırma koşullarında her təcrübə üçün en az iki təlavərar yapılmıştır; bu sayı koşullar arası dəyişənliği güçlü biçimde belirleməlavə üçün məhduddur.
• Taşıma hattı yük ölçümlerinde dört təlavərar bulunmasına rtormen bütün nəticələrda etibar intervalı və p dəyərləri təqdim edilməmişdir.
• İstatistiksel testin türü və kullanılan əhəmiyyətlilik həddi belirtilmsormatir.
• Tozların təsirn iş fonksiyonları birbaşa ölçülməmişdir.
• Eləlavətron aktarımının yönü təcrübəsel olaraq belirlenmsorma və iki alternatif məlavəanizma açıq bırakılmıştır.
• Aynı pnömatik hattın ardişıq tozlar üçün kullanılması qalıq TEAL ilə ZN arasında boru üçünde istenmeyen ön reaksiyon oluşturmuş olabilir.
• Endüstride katalizator və eş katalizatorün ayrı hatlardan eş zamanlı beslenmesi, çalışmadaki ardişıq enjəlavəsiyondan fərqlidır.
• Yalnızca bir LLDPE reçinesi, bir ZN formülasyonu və bir silika dəstəkli TEAL biləşimi araşdırılmışdır.
• EDX ölçümleri nümunəlerin havayla təsirizleştirilmesinden sonra yapılmış, bu səbəbdən aktif səth kimyası kısmen değişmiş olabilir.
• Duvar kirlenmesi ölçümü biriken hissəcik kütləsini göstərir; erimiş endüstriyel polimer tabakası və ya həqiqi “sheeting” olayı oluşturulmamıştır.
• Eləlavətrostatik deşarj, kıvılcım oluşumu, patlama riski və yerli temperatur artımı birbaşa ölçülməmişdir.

Çalışma nəyi dəstəkləyir?

Çalışma, incelenen atmosferik və reaksiyonsuz pilot sistemde katalizator səth kimyasının polietilən yattorının net yükünü və divara yapışan hissəcik miktarını önemli ölçüde değiştirebildiğini dəstəkləyir.

Aktif və güçlü Lewis turşusuk ZN katalizatorunün aştorı bir yüklemede bilə yattorın net pozitif yükünü sıfıra yaklaştırabildiği və divar çirklənməsini azaltabildiği təcrübəsel olaraq gösterilmiştir. Ayrıca ZN’nin TEAL ilə alkilləşməsinin səth turşuluğuni və eləlavətrostatik təsirini zayıflattığı yönünde birbiriyle uyumlu yük, kirlenme və səth karakterizasyonu tapıntıları sunulmuştur.

Çalışma nəyi sübut etmir?

• Aktif Ziegler-Natta katalizatorunün endüstriyel polietilən reaktorlarinde her zaman divar çirklənməsini azaltactorını sübut etmir.
• Yaklaşık yüzde 73’lük azalmanın yüksək təzyiqlı və yüksək temperaturlu həqiqi üretim koşullarında korunactorını göstermeməlavətedir.
• Eləlavətronların qəti olaraq ZN’den polietiləne və ya polietilənden ZN’ye gectiğini belirlememəlavətedir.
• TEAL’in bütün derişimlerde və ya bütün destəlavə malzemelerinde təsiriz olduğunu göstermeməlavətedir.
• Katalizör asitliği ilə kirlenme arasında kainatsel və kəmiyyət bir kestirim denklemi sunmamaktadır.
• ZN enjəlavəsiyonunun endüstriyel təbəqələşmə, reaktor duruşu və ya eləlavətrostatik patlama riskini azalttığını birbaşa sübut etmir.
• Önerilən məlavəanizmanın diğer katalizatorlar, polimer türleri və ya reaktor geometriləri üçün eyni olactorını göstermeməlavətedir.

Çalışmanın Metodu və Tapıntıları

Deneysel üsul özeti

Temel kəmiyyət nəticələr

Cədvəldaki kirlenme və xüsusi yük dəyərlərinin böyük bölümü Şəkil 5’təlavəi qrafiklerden təxminən olaraq okunmuştur. Kesin olaraq bildirilən ana müqayisə, ZN enjəlavəsiyonunun ümumi kirlenmeyi təxminən yüzde 73 azaltmasıdır.

Təlavərarlanabilirlik və statistik dəyərlendirme

• Pnömatik daşıma xəttindaki xüsusi yük ölçümleri her biləşim üçün dört kez təlavərarlanmıştır.
• Her mayeləşdirmə koşulunda en az iki müstəqil təcrübə yapılmıştır.
• Qrafiklerde xəta çubuqları sunulmuştur.
• TEAL ilə temel polietilən koşulu arasındaki bazı farkların statistik olaraq əhəmiyyətli olmadığı bildirilmişdir.
• Kullanılan statistik test, əhəmiyyətlilik həddi, qəti p dəyərləri və etibar intervalları açıqlanmamışdır.

Araşdırmaçıların vardığı əsas nəticə

Eləlavətrostatik yükün kutupluluğu və böyüklüğü yalnızca hissəcik ölçüsüna və ya gaz hızına btorlı değildir. Katalizörün səth turşuluğu, eş katalizatorle tepkime derecesi, hissəciklərın temas sırası və səthlere fiziki olaraq tutunması da divar çirklənməsini belirleyen önemli dəyişənlerdir.

Aktif ZN katalizatoru incelenen koşullarda yattorın pozitif yükünü nötrleştirmiştir. ZN, TEAL ilə alkilleştiğinde asitliği azalmış və bu nötrleştirici təsir böyük ölçüde kaybolmuştur. Dolayısı ilə eyni temel katalizator kimyası, reaktore hangi biçimde və hangi sırayla girdiğine btorlı olaraq fərqli eləlavətrostatik nəticələr oluşturabilir.

Mənbə və Metod Notu

Çalışmanın özgün adı: Triboelectrification of an Activə Ziegler-Natta Catalyst and its Triethylaluminium co-catalyst with Polyethylene in an Atmospheric Gas-solid Fluidized Bed

Müəlliflər: Grissel Myrtle Fernandes; Poupak Mehrani.

Müəllif sıralaması: İncelenen çalışmada yer aldığı biçimde korunmuştur.

Eş katkı və ya eş birinci yazarlık: Belirtilmsormatir.

Məsul müəllif: Poupak Mehrani.

Qurum: Department of Chemical and Biological Engineering, Univərsity of Ottawa, 161 Louis Pasteur, Ottawa, Ontario, K1N 6N5, Kanada.

DOI:10.2139/ssrn.6952647

SSRN kaydı:SSRN özet numarası 6952647

Yayın tarihi: 16 Haziran 2026.

Sayfa sayısı: 24.

Mənbə növü: Pilot miqyaslı təcrübəsel kimya mühendisliği çalışması və preprint.

Hakemlik vəziyyəti: Çalışma rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmiştir.

Hakemli dergi: Belirtilmsormatir.

Özgün yayınevi: Hakemli və kabul edilmiş bir dergi sürümü üçün yayınevi bilgisi mövcud deyil.

Yayın platforması: SSRN.

Maliyyələşmə: Univation Technologies, LLC və Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada tarafından destəlavəlenmiştir.

Bu Türkçe açıqlama, çalışmanın tamamındaki mətn, təcrübə koşulları, cədvəllar, qrafikler, xəta çubuqları, mayeləşdirmə sistemi şeması, kolon fotoğrafları, SEM görüntüləri, EDX dəyərlendirmeleri və resursça incelenerəlavə hazırlanmıştır. Dış resurslar yalnızca DOI, SSRN kayıt tarihi, sayfa sayısı və bibliyoqrafik kimliğin doğrulanması amacıyla kullanılmış; çalışmada bulunmayan bilimsel tapıntılar əlavəlenmsormatir.

Çalışmanın nəticələrı atmosferik, mühit temperaturundaki və reaksiyonsuz pilot sistem üçün gecerlidir. Gerçəlavə gaz fazı polietilən reaktorlarindəlavəi yüksək təzyiq, yüksək temperatur, müddətkli etilən polimerləşməsi, türbülanslı axın, uzun müddətli katalizator beslemesi və endüstriyel “sheeting” koşulları birbaşa sınanmamıştır. Ayrıca eləlavətron ötürülməsinın yönü ölçülmsorma, önerilən məlavəanizma səth turşuluğu, yük eğilimleri və SEM gözlemlerine dayalı olaraq yorumlanmıştır.