Abstract This article describes the production and properties of gases produced by the pyrolyses of poly(ethylene terephthalate) (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), poly(vinyl chloride) (PVC), and polystyrene (PS), and three of their mixtures at process temperatures of 500, 700, and 900 °C. The overall aim was to characterize all 24 gases in terms of their production and physical properties, and compare the data obtained to those of traditional fuels, namely natural gas (NG) and propane. In addition to experimental and analytical approaches for determining quantities and compositions of the pyrolysis products, various mathematical methods and their combinations were also used to determine product properties. The highest conversion of material into gas occurred during the pyrolysis of PP at 900 °C (66.88 wt% conversion into gaseous products). The pyrolyses of PE and PP at 500 °C were found to generate pyrolysis gases with the highest energy, with gross calorific values of 86.58 and 81.09 MJ m−3N, respectively. The highest chemical energy yield was obtained by the pyrolysis of PP at 900 °C. Gases produced from PVC had a high thermal conductivity of about 104.83 mW m−1 K−1. The gas generated from PP at 500 °C exhibited a high specific heat of 2.94 kJ m−3N K−1, and that obtained from PS at 500 °C had a very low kinematic viscosity (5.28 10−6 m2 s−1) and thermal diffusivity (7.90 10−6 m2 s−1). Even though numerous reports have dealt with pyrolysis gases, there is still not sufficient information about the specific physical properties of these gases. This article attempts to fill this gap and induce scientific interest in this field.

中文翻译：

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由单独和混合 PE、PP、PS、PVC 和 PET 产生的热解气体——第 I 部分：生产和物理特性

摘要 本文介绍了聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯 (PVC) 和聚苯乙烯 (PS) 热解产生的气体的产生和性质，以及在 500、700 和 900 °C 的工艺温度下对它们的三种混合物进行测试。总体目标是表征所有 24 种气体的生产和物理特性，并将获得的数据与传统燃料，即天然气 (NG) 和丙烷的数据进行比较。除了用于确定热解产物的数量和组成的实验和分析方法之外，还使用了各种数学方法及其组合来确定产物特性。材料转化为气体的最高转化率发生在 PP 在 900 °C 的热解过程中 (66. 88 wt% 转化为气态产品）。发现 PE 和 PP 在 500 °C 热解产生能量最高的热解气体，总热值分别为 86.58 和 81.09 MJ m-3N。PP 在 900 °C 下热解可获得最高的化学能产率。由 PVC 产生的气体具有约 104.83 mW m-1 K-1 的高导热率。PP 在 500 °C 下产生的气体表现出 2.94 kJ m-3N K-1 的高比热，而 PS 在 500 °C 下产生的气体具有非常低的运动粘度（5.28 10-6 m2 s-1）和热扩散率 (7.90 10−6 m2 s−1)。尽管有许多关于热解气体的报道，但关于这些气体的具体物理性质仍然没有足够的信息。本文试图填补这一空白并引起对该领域的科学兴趣。发现 PE 和 PP 在 500 °C 热解产生能量最高的热解气体，总热值分别为 86.58 和 81.09 MJ m-3N。PP 在 900 °C 下热解可获得最高的化学能产率。由 PVC 产生的气体具有约 104.83 mW m-1 K-1 的高导热率。PP 在 500 °C 下产生的气体表现出 2.94 kJ m-3N K-1 的高比热，而 PS 在 500 °C 下产生的气体具有非常低的运动粘度（5.28 10-6 m2 s-1）和热扩散率 (7.90 10−6 m2 s−1)。尽管有许多关于热解气体的报道，但关于这些气体的具体物理性质仍然没有足够的信息。本文试图填补这一空白并引起对该领域的科学兴趣。发现 PE 和 PP 在 500 °C 热解产生能量最高的热解气体，总热值分别为 86.58 和 81.09 MJ m-3N。PP 在 900 °C 下热解可获得最高的化学能产率。由 PVC 产生的气体具有约 104.83 mW m-1 K-1 的高导热率。PP 在 500 °C 下产生的气体表现出 2.94 kJ m-3N K-1 的高比热，而 PS 在 500 °C 下产生的气体具有非常低的运动粘度（5.28 10-6 m2 s-1）和热扩散率 (7.90 10−6 m2 s−1)。尽管有许多关于热解气体的报道，但关于这些气体的具体物理性质仍然没有足够的信息。本文试图填补这一空白并引起对该领域的科学兴趣。