عنوان

بررسی تأثیرات گازهای حامل مختلف در پیرولیز کاتالیزوری پلی اتیلن ترفتالات در حضورکاتالیزور زئولیت

پ۲۵۲۷۳

per

بررسی تأثیرات گازهای حامل مختلف در پیرولیز کاتالیزوری پلی اتیلن ترفتالات در حضورکاتالیزور زئولیت

فرشاد عطایی

مهندسي شیمی و نفت

۱۳۹۹

۸۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسي شيمي گرایش طراحی فرآیند

۱۳۹۹/۱۰/۲۰

با توجه به افزایش روزافزون نیاز به انرژی در دنیای امروز و نگرانی‌های ناشی از آن و همچنین اثرات زیست محیطی نگران کننده زباله‌های تولیدی، ضرورت توجه به یک راه‌ حل مناسب برای مدیریت انرژی و پسماند را آشکار می‌کند.یکی از این پسماندها محصولات پلاستیکی هستند. با توجه به تنوع و کم هزینه بودن آن، مصرف محصولات پلاستیکی طی چند دهه گذشته افزایش چشمگیری داشته است. با مصرف سالیانه تقریبا 100 کیلوگرم پلاستیک به ازای هر فرد، مدیریت این جریان زباله عظیم، یکی از مسائل و نگرانی‌های اجتماعی و زیست محیطی است. پلی‌اتیلن ترفتالات که ماده اصلی بسته بندی پلاستیکی محصولات غذایی علی‌الخصوص بطری‌ نوشیدنی‌ها است، به طور متوسط %6/7 از زباله‌های پلیمری مختلف در اروپا را شامل می‌شود. این ماده زیست‌تخریب‌پذیر نیست و تجزیه‌اش چند قرن طول می‌کشد. مطالب گفته شده ضرورت و اهمیت تحقیق در مورد بازیافت پلی‌اتیلن ترفتالات به ‌عنوان یکی از پرکاربردترین نوع پلاستیک را به وضوح نشان می‌دهد. روش‌های متفاوتی برای مدیریت این پسماندها وجود دارد از جمله روش‌های پیشرفته ترموشیمیایی که به دلیل مزایای عملیاتی و زیست محیطی توجهات را به خود جلب کرده است. این روش شامل پیرولیز، گازسازی و کراکینگ کاتالیزوری می‌باشد. در بین روش‌های ذکر شده پیرولیز بهترین روش تبدیل پلاستیک به سوخت مایع است. پیرولیز مواد آلی منجر به تولید پسماند جامد، گاز و فرآورده‏های مایع می‌شود که دارای ارزش حرارتی بالایی است. در این تحقیق، به بررسی و ارزیابی تأثیر انواع مختلف گازهای حامل در پیرولیز پلی‌اتیلن ترفتالات، با حضورکاتالیزور و بدون حضور کاتالیزور زئولیت (A4) پرداخته می‌شود. رآکتور مورد استفاده برای فرآیند پیرولیز از نوع نیمه پیوسته است. خوراک فرآیند پلی‌اتیلن ترفتالات گرید بطری و به صورت گرانول مورد آزمایش قرار می‌گیرد. طبق نتایج حاصل از این تحقیق تاثیرات حضور کاتالیزور در بازدهی محصولات واضح بود که منجر به تولید مایع و گاز بیشتری شد، میزان بنزوئیک اسید در محصول مایع افزایش یافت و هم‌زمان با تغییر گاز حامل فرآیند و افزایش وزن مولکولی گاز، این میزان با کاهش روبرو شد. میزان ترکیبات الکلی در محصول چار بیشتر از محصول موم بود که در حضور گاز حامل هلیوم بیشترین ترکیبات الکلی شناسایی شد و تاثیر مستقیم گاز حامل را نشان داد. هیدروکربن‌‌های شناسایی شده در محصول چار به تغییر گاز حامل واکنش نشان داد و توزیع متفاوتی از گروه‌های هیدروکربنی با تبدیل گروه آروماتیک به ترکیبات غیرحلقوی و خطی در محصول ثبت شد

As for as the growing need for energy in today's world and concerns about it, and also the worrying environmental effects of generated wastes, reveal need for a suitable (proper) solution for energy and waste management. One of these wastes is plastic products. Due to its variety and low cost, consumption of plastic products has increased significantly. With an annual usage of about 100 Kg per person, managing of this waste stream is one of the social and environmental issues. Polyethylene terephthalate, which is the main material for plastic packaging of food products, especially, drink bottle covering of about 76% of various polymer wastes in Europe. This material is irresolvable and it takes several centuries to dissolution. The above contents clearly show the necessity and importance of research on the recycling of polyethylene terephthalate as one of the most widely used types of plastic. There are various methods for waste management, such as advanced thermochemical methods that have attracted attention due to operational and environmental benefits. The thermochemical method includes pyrolysis, gasification, and catalytic cracking technique which pyrolysis is the best method for converting plastic to liquid fuel.Pyrolysis of organic materials leads to the production of solid waste, gas, and liquid products that have a high heating value. In this research, the effect of different types of carrier gases on the pyrolysis of polyethylene terephthalate, with and without the presence of zeolite (A4) as a catalyst has been investigated. The reactor used for pyrolysis was semi-batch. the feed of this process was bottle grade polyethylene terephthalate which was used in granular form. The results showed that the effects of catalyst presence on efficiency of the products were clear and led to the production of more liquid and gas. As well as, the amount of benzoic acid in the liquid product increased, and simultaneously, decreased by change and increase molecular weight of process carrier. The number of alcoholic compounds in char product was more than the wax product, and in the presence of helium as the carrier gas, the most alcoholic compounds were identified, indicating the direct effect of the carrier gas. Furthermore, the detected hydrocarbons in char product reacted to change of carrier gas and varied distribution of hydrocarbon groups was recorded in product by converting the aromatic group into acyclic and linear compounds

Investigating the Effects of Different Carrier Gases on Polyethylene Terephthalat Catalytic Pyrolysis at the Presence of Zeolite Catalyst

‏عطایی،

‏‏ فرشاد

تهيه کننده

‏قلی‌زاده،

‏احمدلوی داراب،

‏‏ مرتضی

‏مجید

استاد راهنما

استاد مشاور

تبریز