بررسی تاثیرهای گازهای حامل گوناگون در پیرولیز پلی اتیلن ترفتالات در حضورکاتالیست زئولیت A4

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز

چکیده

در این پژوهش پیرولیز پلی‌اتیلن ترفتالات در حضور گازهای حامل هلیوم، نیتروژن و آرگون در حضور و عدم حضور کاتالیست زئولیت A4 بررسی شد. خوراک گرانول گرید بطری بود که 15 گرم از آن در راکتور نیمه پیوسته بارگذاری شد. پیرولیز تحت فشار اتمسفریک و در دمای پایدار °C500 انجام یافت. بررسی نتیجه‌ها نشان داد که میزان فراورده‌ها گازی و مایع به‌دست آمده از فرایند با حضور کاتالیست افزایش یافت که این افزایش در حضور گازهای حامل گوناگون میزان متفاوتی داشت به‌طوری که بیش‌ترین افزایش مربوط به گاز حامل آرگون (%4/12 برای گاز و %4/4 برای مایع) بود. فراورده موم و چار نیز در حضور کاتالیست کاهش یافت. نتیجه‌های به‌دست آمده از آنالیز مایع پیرولیز حاکی از وجود ترکیب‌های آروماتیک زیادی است که با حضور کاتالیست و کراکینگ بیش‌تر تبدیل به ترکیب‌های غیر آروماتیک و خطی شدند و در حضور گازهای حامل گوناگون رفتار متفاوتی داشتند. جرم و قطبیت گاز حامل تاثیر بسزائی در میزان و نوع ترکیب‌ها داشت. آرگون منجر به تولید مقدار کم فاز مایع و ترکیب‌های سبک‌تر در داخل آن شد که به دلیل سنگین‌تر بودن آن و سرعت پائین مواد فرار در داخل راکتور در حضور آن بود. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Church J.A., et al., “The Physical Science Basis”, Sea Level Change, Cambridge, UK, 1138-1191 (2013).
[2] Panda A.K., Singh R.K., Mishra D., Thermolysis of Waste Plastics to Liquid Fuel: A Suitable Method for Plastic Waste Management and Manufacture of Value Added Products—A World Prospective, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14(1): 233-248 (2010).
[3] EPA, U., Municipal Solid Waste Generation, Recycling, and Disposal in the United States: Facts and Figures for 2012, US Environ. Prot. Agency, 1-13 (2014).
[4] Çepelioğullar Ö., Pütün A.E., Thermal and Kinetic Behaviors of Biomass and Plastic Wastes in Co-Pyrolysis, Energy conversion and management, 75: 263-270 (2013).
[5] Sinha V., Patel M.R., Patel J.V., PET Waste Management by Chemical Recycling: A Review, Journal of Polymers and the Environment, 18(1): 8-25 (2010).
[6] Mastellone M., Thermal Treatments of Plastic Wastes by Means of Fluidized Bed Reactors, Italy: Second University of Naples, (1999).
[7] Al-Salem S., Lettieri P., Baeyens J., Recycling and Recovery Routes of Plastic Solid Waste (PSW): A Review, Waste management, 29(10): 2625-2643 (2009).
[8] Qinglan H., et al., Production of Hydrogen-Rich Gas from Plant Biomass by Catalytic Pyrolysis at Low Temperature, International Journal of Hydrogen Energy, 35(17): 8884-8890 (2010).
[9] Singh R.K., Ruj B., Time and Temperature Depended Fuel Gas Generation from Pyrolysis of Real World Municipal Plastic Waste, Fuel, 174: 164-171 (2016).
[10] Das S., Pandey S., Pyrolysis and Catalytic Cracking of Municipal Plastic Waste for Recovery of Gasoline Range Hydrocarbons, PhD Thesis, (2007).
[11] Magee J.S., Mitchell M.M., Fluid Catalytic Cracking: Science and Technology, Elsevier (1993).
[12] Degnan T.F., Applications of Zeolites in Petroleum Refining, Topics in Catalysis, 13(4): 349-356 (2000).
[13] Sakata Y., et al., Thermal Degradation of Polyethylene Mixed with Poly (Vinyl Chloride) and Poly (Ethylene Terephthalate), Polymer Degradation and Stability, 53(1): 111-117 (1996).
[14] Butler E., et al., A Review of Recent Laboratory Research and Commercial Developments in Fast Pyrolysis and Upgrading, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(8): 4171-4186 (2011).
[15] Seifali Abbas-Abadi M., et al., Estimation of Pyrolysis Product of LDPE Degradation using Different Process Parameters in a Stirred Reactor, Polyolefins Journal, 2(1): 39-47 (2015).
[16] Kongsupapkul P., Cheenkachorn K., Tontisirin S., Effects of MgO-ZSM-23 Zeolite Catalyst on the Pyrolysis of PET Bottle Waste, Applied Science and Engineering Progress, 10(3): (2017).
[17] Abbas-Abadi M.S., et al., Evaluation of Pyrolysis Process Parameters on Polypropylene Degradation Products, Journal of analytical and applied pyrolysis, 109: 272-277 (2014).
[18] Lin Y.H., Yen H.Y., Fluidised Bed Pyrolysis of Polypropylene over Cracking Catalysts for Producing Hydrocarbons, Polymer degradation and Stability, 89(1): 101-108 (2005).
[19] Akubo K., Nahil M.A., Williams P.T., Aromatic Fuel Oils Produced from the Pyrolysis-Catalysis of Polyethylene Plastic with Metal-Impregnated Zeolite Catalysts, Journal of the energy institute, 92(1): 195-202 (2019).
[20] Jia H., et al., Catalytic Fast Pyrolysis of Poly (Ethylene Terephthalate) (PET) with Zeolite and Nickel Chloride, Polymers, 12(3): 705 (2020).
[21] Ghashghaee M., Omidkhah M.R., Samira Shirvani., Catalytic Degradation of Linear Low-Density Polyethylene Over USY Catalyst: Effect of Catalyst to Polymer Ratio, International Seminar on Polymer Science and Technology, 511-514 (2020).
[22] Fivga A., Dimitriou I., Pyrolysis of Plastic Waste for Production of Heavy Fuel Substitute: A Techno-Economic Assessment, Energy, 149: 865-874 (2018).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار