پیرولیز پلاستیک چیست؟

پیرولیز پلاستیک چیست؟

پیرولیز پلاستیک تکنیکی است که ضایعات پلاستیکی را به شکل سوخت های جامد، مایع و گازی به انرژی تبدیل می کند. این فرآیند شامل گرم کردن پلاستیک تا دمای بیش از ۴۵۰ درجه سانتی گراد در غیاب اکسیژن و گاهی اوقات با یک کاتالیزور شیمیایی برای شکستن زنجیره های مولکولی پلاستیک و تولید هیدروکربن ها است. سپس از این هیدروکربن ها می توان به عنوان سوخت های بازیافتی برای تغذیه موتورها، ژنراتورها یا مشعل ها استفاده کرد.

مقدمه

پلاستیک‌های دور ریخته شده را می‌توانند به سوخت‌ها و مواد شیمیایی مختلف تبدیل شوند تا به جای آلوده کردن محیط‌زیست، ارزش اقتصادی مثبتی ایجاد کنند.در چند سال گذشته، پیرولیز توجه بسیاری را در جوامع صنعتی و علمی به عنوان یک بستر متنوع برای تبدیل ضایعات پلاستیکی به منابع ارزشمند به خود جلب کرده‌است.با این وجود، به منظور محدود کردن توزیع محصول برای تولید تجاری امکان پذیر، به دست آوردن یک فرآیند موثر و انتخابی پیرولیز، دشوار می‌باشد.

علاوه بر این، تکنولوژی پلاستیک به سوخت سنتی مانند یک روش گران‌قیمت دیگر برای سوزاندن سوخت‌های فسیلی به نظر می‌رسد و هیچ کمکی به چرخه اقتصادی پلاستیک نمی‌کند.با یادگیری از تکنولوژی پلاستیک به سوخت توسعه‌یافته، دستیابی به تبدیل ضایعات پلاستیکی به نفتا یا مونومرهای پلاستیک که می‌توانند برای تولید پلاستیک جدید به روش حلقه بسته استفاده شوند، یک مسیر بازیابی منابع امیدوارکننده‌تر است.

با این وجود، تاکنون هیچ بررسی جامعی در مورد دستیابی به بازیابی / بازیافت ضایعات پلاستیکی توسط پیرولیز صورت نگرفته است. در این مقاله مروری بر پیشرفت‌های اخیر در زمینه فرآیند پیرولیز پلاستیک و طراحی رآکتور، معرفی مسیرهای بازیابی مختلف مبتنی بر فرآیند پیرولیز، بررسی چالش‌های موجود برای پیرولیز پلاستیک، تاکید بر اهمیت و ایجاد یک اقتصاد مدور پلاستیک، بررسی امکان‌سنجی اقتصادی، اثرات زیست‌محیطی، و چشم‌انداز توسعه آینده برای پیرولیز پلاستیک، خواهیم داشت.

پیرولیز پلاستیک

پیرولیز یک فرآیند تجزیه حرارتی یک ماده در غیاب اکسیژن است. پلاستیک به طور مداوم در یک محفظه استوانه‌ای و گازهای پیرولیتیک چگالش شده در یک سیستم کندانسور با طراحی خاص برای تولید یک تقطیر هیدروکربن متشکل از آلیفاتیک‌های زنجیره‌ای راست و شاخه‌دار، آلیفاتیک حلقوی و هیدروکربن‌های آروماتیک به دست آید. مخلوط حاصل اساسا معادل با تقطیر نفت است. پلاستیک در دمای ۳۷۰ درجه سانتیگراد تا ۴۲۰ درجه سانتیگراد پیرولیزه می‌شود و گازهای پیرولیز چگالش شده و با استفاده از تقطیر جزئی به صورت مایع از هم جدا می‌شوند تا محصولات سوخت مایع تولید شوند. ​

مراحل اصلی در پیرولیز پلاستیک‌ها عبارتند از:

1-گرم کردن یکنواخت پلاستیک تا محدوده دمایی باریک بدون تغییر دمای بیش از حد

۲. پاک سازی اکسیژن از محفظه پیرولیز،

3.مدیریت محصول جانبی کربن بلک پیش از آنکه به عنوان عایق حرارتی عمل کند و انتقال حرارت به پلاستیک را کاهش دهد.

4.چگالش و تفکیک دقیق بخارهای پیرولیز به منظور تولید تقطیر با کیفیت و قوام مناسب

فلوچارت

پنج نکته درباره پیرولیز پلاستیک که باید بدانید:

1* پیرولیز پلاستیک، ضایعات پلاستیکی را به پیرولیز نفت، گاز و باقی مانده تبدیل می‌کند.

​​​​​بسته به کیفیت پسماندهای پلاستیکی، بازده معمول حاصل از پیرولیز پلاستیک، به صورت زیر می‌باشد:

روغن پیرولیز: ۵۰ تا ۸۰ درصد – بسته به نوع و درصد پلاستیک موجود در ضایعات پلاستیکی متغیر است.

گاز پیرولیز: 20 تا 35 درصد – بسته به نوع و درصد پلاستیک موجود در زباله های پلاستیکی متغیر است. ​

باقی مانده پیرولیز: 3 تا 30 درصد – متغیر بسته به میزان خاکستر و محتوای خاک در زباله های پلاستیکی. ​

فاضلاب: اگر مقدار رطوبت در زباله پلاستیکی وجود داشته باشد، فاضلاب تولید خواهد شد. ​

همه ضایعات پلاستیکی یک‌سان نیستند. بسته به منبع، کیفیت ضایعات پلاستیکی با توجه به ترکیب پلاستیک، محتوای رطوبت و محتوای غیر پلاستیک بسیار متفاوت است. تنوع در نتایج کیفیت زباله‌های پلاستیکی. کیفیت و عملکرد نفت خام در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت. تکنولوژی تصفیه روغن پیرولیز شرکت صنایع نفت و پالایش آروین آدلی فیدار به تولید کیفیت مشابه نفت کوره کمک می‌کند حتی اگر کیفیت مواد خام پلاستیکی به دلیل عواملی فراتر از کنترل تغییر کند.

2*

Pyro = Heat & Lysis = Breakdown.

واکنش پیرولیز پلاستیک شامل تجزیه مولکولی مولکول‌های پلاستیکی بزرگ‌تر به مولکول‌های کوچک‌تر گاز نفت و کربن با استفاده از گرما است.

پیرولیز به نام‌های شکست حرارتی، شکست ترمولیز، دپلیمریزاسیون و غیره نیز شناخته می‌شود. همچنین در هنگام استفاده از کاتالیست می‌توان آن را پیرولیز کاتالیزوری نیز نامید.​

3*سوال: چه نوع ضایعات پلاستیکی برای پیرولیز مناسب می‌باشند؟

• پلاستیک پس از مصرف:
• زباله جامد شهری
• تخلیه پلاستیک‌های پراکنده
•  بازیافت مکانیکی
•  بسته‌بندی چندلایه‌ای
• پلاستیک آلوده به PET / PVC مخلوط

4*مراحل مربوط به پیرولیز پلاستیک:

1. خرد کردن زباله های پلاستیکی
2. خشک کردن زباله های پلاستیکی
3. پیش پردازش زباله های پلاستیکی برای جداسازی مواد غیر پلاستیکی
4. پیرولیز
5. تقطیر و تصفیه روغن پیرولیز
6. ذخیره و ارسال روغن پیرولیز

5*شاخص‌های کلیدی عملکرد (KPI) برای انتخاب فناوری پیرولیز پلاستیک چیست؟

1. اول ایمنی: در طول فرآیند پیرولیز، مواد قابل اشتعال تا دمای انفجاری گرم می شوند. سهل انگاری جزئی می تواند منجر به خطر و آسیب شود. ما این اصل را در طول کار رعایت می کنیم:

ایمنی کل = ایمنی تجهیزات + ایمنی انسانی + ایمنی فرآیند.

2. بهره وری انرژی: بهره وری انرژی کارخانه تعیین کننده سودآوری عملیات پیرولیز است. بازیافت انرژی بخشی جدایی ناپذیر از کارخانه پیرولیز است. راکتور پیرولیز بسیار کارآمد که توسط شرکت آروین ادلی فیدار طراحی شده است، حداکثر راندمان تجزیه در اثر حرارت را در کمترین دما و بار گرمایی ممکن تضمین می کند.

3. انعطاف پذیری مواد اولیه: کارخانه پیرولیز آروین آدلی فیدار می تواند جامدات، نیمه جامدات، موم ها و مایعات را پردازش کند. شما می توانید پلاستیک، تایر، زیست توده و روغن های زائد را پردازش کنید – همه در یک راکتور. می توانید مواد خام با چگالی بالا و مواد خام با چگالی کم را تغذیه کنید. ما درک می کنیم که فناوری باید چابک باشد تا بتواند تغییرات در ترکیب مواد اولیه را تطبیق دهد.

[mks_button size=”medium” title=”همچنین بخوانید: دستگاه پیرولیز پلاستیک” style=”squared” url=”https://irangasoil.com/services-and-products/plastic-and-rubber-recycling-to-diesel/plastic-pyrolysis-machine/” target=”_blank” bg_color=”#568ebf” txt_color=”#FFFFFF” icon=”” icon_type=”” nofollow=”0″]

محصولات حاصل از پیرولیز پلاستیک

گازوئیل دیزل یک نوع سوخت است که برای موتورهای دیزل استفاده می‌شود. این سوخت از تقطیر نفت خام به دست می‌آید و شامل هیدروکربن‌های سنگین و پراکنده است. گازوئیل دیزل در مقایسه با بنزین، چگال تر و با قدرت احتراق بالاتر است. به علاوه، این سوخت در مصارف صنعتی و خودروهای سبک و سنگین، همچنین در کشاورزی و حمل و نقل عمومی استفاده می‌شود.

گازوئیل یورو 5 می‌تواند از پروسه پیزولیز پلاستیک تولید شود. در این روش، پلاستیک‌های مختلف مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن به دماهای بالا (حدود ۴۰۰-۵۰۰ درجه سانتیگراد) و در غیر حضور هوا تجزیه می‌شوند. این فرایند باعث تبدیل پلاستیک به محصولات نفت خام شبه سنگین مانند گازوئیل، بنزین و قطران می‌شود. سپس با استفاده از فرآیندهای جداسازی و تصفیه، گازوئیل با استانداردهای چگالش و کاربردهای خود را به عنوان گازوئیل یورو 5 به دست می‌آورند.

به دست آوردن بنزین سوپر از پیرولیز پلاستیک یک فرایند شیمیایی است که در آن پلاستیک‌ها به دمای بالا تجزیه می‌شوند تا به محصولات نفتی مانند بنزین، گازوئیل و نفت خام تبدیل شوند. این فرایند به عنوان پیرولیز حرارتی شناخته می‌شود.

[mks_button size=”large” title=”ویدئو های ما در آپارات” style=”squared” url=”https://www.aparat.com/irangasoilco” target=”_blank” bg_color=”#dd9933″ txt_color=”#FFFFFF” icon=”” icon_type=”” nofollow=”0″]

مراحل اصلی فرایند پیرولیز پلاستیک عبارت‌اند از:

1.  جمع آوری و طبقه‌بندی پلاستیک‌ها: در این مرحله، پلاستیک‌های مختلف جمع آوری و بر اساس نوع و خصوصیاتشان دسته‌بندی می‌شوند.
2. خرد کردن: در این مرحله، پلاستيك ها به قطعات كوچكتر خرد مي شود تا سطح بيشتري با حجم كمتري داشته باشيم.
3.  حذف آلودگي ها: قبل از وارد شدن به مرحله پیرولیز، پلاستیک‌ها باید از هرگونه آلودگی مانند مواد شیمیایی، ذرات خارجی و غیره پاک شوند.
4.  پیرولیز: در این مرحله، قطعات پلاستیک خرد شده در یک راکتور با دمای بالا و در حضور یک عامل کاتالیزور (مانند آلومینا) قرار می‌گیرند. در اثر تاثیر حرارت و فشار، پلاستيك ها تجزيه شده و به محصولات نفتي تبديل مي شوند.
5. جداسازی: در این مرحله، محصولات نفتي حاصل از پیرولیز جداسازي و تصفيه مي شوند. بنزین سوپر نيز يكي از اين محصولات است.
6.  تصفيه: بعد از جداسازی، باید محصولات نفتی را تصفيه کرده و از هرگونه ذرات جامد و آلودگی دور کنید.
7. فرآیندهای بعدی: بعضی از محصولات نفتی حاصل از پیرولیز، مانند بنزین سوپر و …

نتیجه گیری

پیرولیز پلاستیک یک فرایند شیمیایی است که در آن پلاستیک‌ها به دمای بالا و در غیاب اکسیژن تجزیه می‌شوند. در این فرایند، پلاستیک‌ها به علت تاثیر حرارت، به قطعات کوچکتر و مواد شبه سوخت تجزیه می‌شوند. این فرایند معمولاً در دماهای بالاتر از ۴۰۰ درجه سانتیگراد صورت می‌گیرد.

پیرولیز پلاستیک دارای چندین مزیت است. اولاً، باعث کاهش حجم پلاستیک‌ها می‌شود و به همین دلیل مناسب برای جمع آوری و نگهداری آن‌ها است. ثانيًا، با تجزيه پلاستيك ها، منابع انرژي قابل استخراج هستند که مي توان براي تامين نيروي الكتروچشمي يك سلول خورشیدي يا سوخت های جديد استفاده كرد. همچنین، مواد شبه سوخت حاصل از پیرولیز پلاستیک می‌توانند در صنایع دیگر مورد استفاده قرار گیرند.

به طور کلی، پیرولیز پلاستیک به عنوان یک روش جایگزین برای دفع و سوخت‌های فسیلی در صنعت و به منظور کاهش آلودگی محسوب می‌شود. با این حال، برای استفاده بهینه از این فرآیند، نحوه جمع آوری و تجزيه پلاستيك ها و نيز كنترل آلاینده ها بسیار مهم است.

پاسخگویی ۲۴ ساعته در ۷ روز هفته: جهت خرید و مشاوره می توانید با ما در ارتباط باشید. پیشنهادات و مشکلات را به صورت آنلاین در سایت با ما در میان بگذارید یا از طریق تماس با ما مطرح کنید.ما مشتاقانه شنیدن صدای شما هستیم.