21548

21548

مطالعه تجربي راكتور دوار پيروليز ضايعات پليمري جهت توليد محصولات سنگين

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

96-98

1398/8/1

دكتر سيد حسن هاشم آبادي

مهندسي شيمي

بازيابي انرژي از تايرهاي فرسوده به‌وسيله فرآيندهايي از قبيل سوزاندن، پيروليز و گازيفيكيشن يكي از پركاربردترين و بهترين گزينه‌هاي مديريتي اين مواد در جهان است. پيروليز يكي از اين روش‌هاست كه در آن علاوه بر بازيافت ضايعات پليمري و حداقل كردن مشكلات زيست‌محيطي ناشي از اين ضايعات، مي‌توان مواد باارزش شيميايي توليد كرد يا از اين به‌عنوان افزودني به مواد باارزش ديگر استفاده نمود. پيروليز فرايندي ست حرارتي و بدون احتراق كه از طريق گرما دادن به مواد در فضاي بدون اكسيژن آن‌ها را تجزيه شيميايي مي‌كند. با استفاده از پيروليز تاير فرسوده به سه محصول گاز فرار، روغن پيروليزي و جامد باقيمانده از تاير تجزيه‌شده به دست مي‌آيد. در راكتور دوار دماي تجزيه براي لاستيك فرسوده در بازه ي C˚ 1100-200 انجام مي‌شود. براي توليد روغن پيروليزي سنگين دماي واكنش از 350-500 درجه سانتي‌گراد درنظرگرفته شده است و در دماي C˚ 430 بيشترين ميزان روغن توليدي 17/42% وزني براي تاير كاميون و 48/45% وزني براي تاير سواري حاصل شد. در دماي پايين روغني سنگين حاصل‌شده توسط پيروليز را مي‌توان به‌عنوان افزودني به قير براي بهبود برخي خواص قير ازجمله درجه نفوذ استفاده نمود كه براي توليد قير با درجه نفوذ بيشتر نياز به هوادهي بيشتر نباشد. همچنين در اين پژوهش براي تجزيه بيشتر تاير از كاتاليست مستعمل FCC در دماي C˚ 430 كه بيشترين روغن پيروليزي حاصل مي‌شود، استفاده‌شده است. با استفاده از اين كاتاليست توليد محصول مايع و جامد كاهش ميابد و جاي خود را به گاز فرار داده است؛ يعني در اين دما ميزان محصول مايع 48/45% وزني براي تاير سواري به 37% وزني و ميزان جامد باقيمانده از پيروليز در اين دما از 41% به 38% وزني كاهش ميابد كه به دليل كاهش پسماند جامد باقيمانده از پيروليز لاستيك، اين كاتاليست مناسب محيط زيستي هست، درحالي‌كه ميزان محصول فرار گازي از ميزان 14% به 25% وزني افزايش ميابد.

1398/10/08

Exprimental study of pyrolysis Rotatary Kiln for Production of Heavy Liquids from waste polymer

10/23/2019 12:00:00 AM

Energy recovery from waste tires by processes such as incineration, pyrolysis and gasification is one of the most widely used and best management options for these materials in the world. Pyrolysis is one of the ways in which in addition to recycling polymer waste and minimizing the environmental problems caused by these wastes, chemical precious materials can be produced or used as additives to other precious materials. Pyrolysis is a thermal, non-combustion process that decomposes by heating the material in an oxygen-free environment. Using pyrolysis of used tire, volatile gas products, pyrolysis oil and residual solid are obtained from decomposed tire. In the rotary reactor, the decomposition temperature for pyrolysis tires is up to 1100C. For the production of heavy pyrolysis oil, the reaction temperature was set at 300-550 ° C. At 430 ° C, the maximum oil yield was 42.17 wt% for truck tire and 45.48% wt for passenger tire. At low temperatures, heavy oil obtained by pyrolysis can be used as an additive to bitumen to improve some of the bitumen's properties, including the penetration, which does not require further aeration for the production of bitumen. In addition, the FCC catalyst at 430 ° C, which produces the most pyrolysis oil, was used to further decompose the tire. With this catalyst, the production of liquid and solid products is reduced and the gas evaporates more. That is, at this temperature, the liquid product rate of 45.48 for car tire is reduced to 37wt% and the residual solid content of pyrolysis is reduced from 41% to 38% by the catalyst due to the reduction of solid residue from rubber pyrolysis. It is environmentally friendly, while the volatile gas product volume increases from 14 to 25 %wt.