افزايش محصول روغن و كاهش دما و زمان پيروليز دورريزهاي پلي‌اتيلن سبك با پيش فراورش خوراك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

پلاستيك¬ها يكي از پركاربردترين مواد قرن حاضرند كه به دليل حجم زياد و تجزيه‌ناپذيري به يك تهديد زيست¬محيطي تبديل‌شده‌اند. يكي از پرمصرف‌ترين پلاستيك¬ها، پلي¬اتيلن سبك است. براي رهايي از دورريزهاي پليمري، روش¬هاي مختلفي وجود دارد كه تحت عنوان مديريت پسماند شناخته مي¬شوند. يكي از اين روش¬ها، پيروليز است. ازآنجاكه پلاستيك¬ها عمدتاً از هيدروكربن¬هاي با جرم مولكولي بالا تشكيل‌شده‌اند، پيروليز آن¬ها موجب توليد محصولات باارزش‌تر نظير گاز سنتز و مايع سوختي مي¬شود. پيروليز پلي¬اتيلن سبك در دماي 400-500 درجه سلسيوس با نرخ حرارت دهي 13 درجه سلسيوس بر دقيقه و تحت‌فشار 1 اتمسفر انجام شد. پيروليز پلي¬اتيلن سبك عمدتاً منجر به توليد موم و گاز مي¬شود. هدف ، توليد بيشينه¬ي محصول مايع و كاهش دما و زمان پيروليز بود. به همين دليل از روش¬هاي پيش-گرمايش، كوپيروليز با پارافين جامد، كوپيروليز با پلي‌پروپيلن و فراورش پليمر با حلال تولوئن استفاده شد. پيش¬گرمايش منجر به شكسته شدن و تجزيه¬ بيشتر زنجيره¬ پليمري و تبديل موم و گاز به محصول مايع شد ولي مقدار مايع توليدشده زياد نبود. در پيش‌گرمايش به مدت 20 دقيقه، 63/18 درصد وزني محصول مايع در دماي 450 درجه سلسيوس توليد شد. كوپيروليز با پارافين جامد به دليل غني بودن از هيدروژن موجب هيدروژناسيون راديكال¬هاي غيراشباع و ازدياد توليد محصول مايع شد. كوپيروليز پلي¬اتيلن سبك با پارافين جامد موجب توليد محصول مايع با مقدار 54/22 درصد وزني در دماي 500 درجه سلسيوس شد. هدف، توليد بيشينه¬ي محصول مايع در دماي كمتر از 450 درجه سلسيوس بود. براي كاهش دماي پيروليز و افزايش محصول مايع از پيش‌فراوري پلي¬اتيلن سبك به كمك حلال استفاده شد. با توجه به پارامتر حلاليت هيلدبراند، حلال¬هاي تولوئن، ايزو اكتان و تري¬كلرو اتيلن انتخاب شدند. تولوئن مناسب¬ترين حلال جهت پيش فراورش پلي¬اتيلن سبك بود. پيش فراورش پليمر با حلال تولوئن موجب جدا كردن برخي مولكول‌هاي كوچك¬تر پلي¬اتيلن ¬سبك و افزايش جرم مولكولي متوسط باقي¬مانده آن شد. پيروليز پليمر پيش فراورش شده موجب توليد 02/50 درصد وزني محصول مايع در دماي 350 درجه سلسيوس شد.

219205

طراحي فرايند

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان