عنوان

مطالعه‌ی اثر کاتالیزور بیوچار بر روی فرآیند پیرولیز تایر فرسوده جهت تولید سوخت,‮‭Experimental Evaluation and Simulation of Fast Pyrolysis Process and Its Environmental Effects in Wood Conversion to Liquid Fuel‬

Number

‭۲۱۸۰۷پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مطالعه‌ی اثر کاتالیزور بیوچار بر روی فرآیند پیرولیز تایر فرسوده جهت تولید سوخت

Parallel Title Proper

‮‭Experimental Evaluation and Simulation of Fast Pyrolysis Process and Its Environmental Effects in Wood Conversion to Liquid Fuel‬

First Statement of Responsibility

/گلناز شجری

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی شیمی و نفت

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۸‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۵۵‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیند

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۰۶/۳۰‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

تایرهای فرسوده زباله‌های ویژه‌ایی هستند که از مواد پلیمری تشکیل شده‌اند و به راحتی در طبیعت تجزیه نمی‌شوند .روش‌های متداول حذف تایرها از محیط زیست، سوزندان یا دفن کردن آن‌ها می‌باشد که آسیب‌های جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد می‌کنند .پیرولیز فرآیندی است که در آن مواد آلی به وسیله‌ی گرما و در غیاب اکسیژن، از نظر شیمیایی و فیزیکی به طور برگشت ناپذیر تخریب می‌شوند .چار، مایعات آلی، گاز و آب با نسبت‌های متفاوتی از این فرآیند به دست می‌آیند که نسبت و مقدار آن‌ها بستگی به دمای عملیاتی، نرخ گرمادهی، زمان ماند، نوع مواد خام و درصد رطوبت آنها دارد .از جمله فواید به‌کارگیری این فرآیند می‌توان به کاهش دفن پسماند، کاهش انتشار دی‌اکسید کربن، کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، تولید الکتریسیته و ... اشاره کرد .در فرآیند پیرولیز از کاتالیزور نیز به عنوان تسریع کننده فرآیند می‌توان استفاده کرد .در پیرولیز کاتالیزوری میزان تبدیل مواد و ترکیبات آن‌ها تغییر می‌کند .از جمله تغییرات مهم می‌توان به تغییر ترکیبات محصول مایع) تار(، که از آن امروزه به عنوان جایگزین سوخت‌های فسیلی عنوان می‌کنند، نام برد .در مطالعات قبلی کاتالیزورهای مختلفی از جمله اکسیدهای فلزی، زئولیت‌ها، نمکها و ... به عنوان کاتالیزور در فرآیند پیرولیز استفاده شده‌اند .بیوچار کاتالیزوری می‌باشد که یکی از محصولات جانبی فرآیند پیرولیز و گازسازی در تبدیل ضایعات کشاورزی به محصولات گازی است .این کاتالیزور دارای سطح تماس ویژه‌ی بالایی بوده، قیمت پایین دارد و به راحتی می‌تواند بازیافت و یا در طبیعت به عنوان کود شیمیایی مصرف شود .در این تحقیق پیرولیز لاستیک‌های فرسوده در مجاورت کاتالیزور بیوچار تولیدی از فرآیند گازسازی چوب صنوبر بررسی شده است .نتایج نشان داد که کاتالیزور بیوچار می‌تواند مشخصات محصولات تولیدی را تغییر دهد .در مورد محصولات گازی، کاتالیزور تاثیر محسوسی بر میزان ‮‭CO‬، ‮‭CO۲‬ و ‮‭H۲‬ نداشت .در صورتیکه میزان ‮‭C۳H۸‬ را افزایش و میزان ‮‭C۲H۶‬ را کاهش داد .تار تولید شده در پیرولیز تایر تک فاز بود و عمدتا شامل پارافین‌ها، اولفین‌ها، ترکیبات آروماتیک بود .کاتالیزور بیوچار میزان آروماتیک‌ها را کاهش و ترکیبات خطی را افزایش داد که نشان از تمایل کاتالیزور بیوچار برای فرآیند تبدیل آروماتیک‌ها به ترکیبات خطی مانند آلکانها و آلکن‌ها می‌باشد .همچنین تمایل زیادی برای اکسیژن‌زدایی از تار را داشت که می‌تواند نشان‌دهنده‌ی تمایل این کاتالیزور در بهبود خواص سوختی تار باشد .در صورت استفاده از بیوچار به عنوان کاتالیزور، چار تولیدی آروماتیک بیشتری را دارا بود .آنالیز ‮‭DTG‬ نمونه‌های چار تولید شده نشان دهنده‌ی سنگین‌تر و منظم‌تر بودن شبکه‌ی مولکولی چار حاصل از فرآیند پیرولیز کاتالیزوری بود .همچنین آنالیز ‮‭XRD‬ کاتالیزور نشان داد که لایه‌ایی از مواد کربنی) کک (که ناشی از فرآیند پلیمریزاسیون ترکیبات آروماتیکی موجود در بخارات تولید شده در فرآیند پیرولیز است، بر روی کاتالیزور نشسته بود

Text of Note

The waste old tires is a special waste made from polymer material that do not decompose easily in the nature. Common methods to remove the tires from the environment is to burn them or bury them, which can cause irreparable damages to the environment. Pyrolysis is a process in which organic materials is irreversibly decompose chemically and physically by heat in the absence of oxygen. Char, organic liquids, gas and water are produced different proportions from this process depending on the operating temperature, heating rate, residence time, type of feedstock and moisture content. Benefits of using this process is the reduction of waste dumping, pollutants emissions, fossil fuel consumption, generation of electricity, and etc. In the pyrolysis process, catalysts can be used as a process accelerator. The rate of conversion of materials and their components varies in catalytic pyrolysis. From all critical changes, the variation of the composition and yield of the liquid product (tar), which is nowadays considered as a substitute for fossil fuels, can be mentioned. In the past studies, different catalysts such as metal oxides, zeolites and sodium chloride were used as a catalyst of the pyrolysis process. Biochar is considered as a catalyst that can be obtained from the pyrolysis and gasification process of agricultural waste into gaseous products. This catalyst includes a high specific surface area, has low price and can be easily recycled or used in the nature as a fertilizer. In this research, the pyrolysis of waste the tires has been investigated in the vicinity of biochar catalysts that produced by the gasification process of poplar. The results showed that the biochar catalyst can change the characteristics of the products produced. In the case of gaseous products, the catalyst had no significant effect on amount of CO, CO2 and H2. However, it increased C3H8 and decreased C2H6 contents. The tar produced in the tire pyrolysis was one-phase and mainly included paraffins, olefins and aromatic components. Biochar catalyst reduced the content of aromatics, while increased the linear compounds, indicating the tendency of biochar catalyst to convert aromatics into linear compounds such as alkanes and alkenes. It also had a strong tendency for the oxygenation of the tar, which indicates the tendency of this catalyst to improve the tar's fuel properties. By using biochar as a catalyst, the char obtained included high content of aromatics. The DTG analysis of the char samples showed that the char molecular structure of the catalytic pyrolysis process is heavier and tidier. XRD analysis of the catalyst also showed that a layer of carbon material (coke) was sitting on the catalyst surface, which was resulting from the polymerization of aromatic compounds present in the volatiles produced in the pyrolysis process

Parallel Title

‮‭Experimental Evaluation and Simulation of Fast Pyrolysis Process and Its Environmental Effects in Wood Conversion to Liquid Fuel‬

شجری، گلناز

Shajari, Golnaz

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی