روغن پیرولیز چیست ؟

روغن پیرولیز که گاهی اوقات به عنوان بیو خام یا نفت زیستی نیز شناخته می شود، یک سوخت مصنوعی است که به عنوان جایگزینی برای نفت مورد بررسی قرار می گیرد. با گرم کردن زیست توده خشک شده بدون اکسیژن در یک راکتور در دمای حدود350 الا 500 درجه سانتیگراد و خنک شدن بعدی به دست می آید.

بیش از 12 سال تجربه در طراحی و ساخت ماشین الا پیرولیز (لاستیک و پلاستیک و زباله شهری )شرکت آروین آدلی فیدار مفتخر به همکاری با شما عزیزان ارجمند و خریداران گرامی هست .

تحقیقات اخیر بازیافت زباله لاستیک در تحقیقات کنونی مورد توجه قرار گرفته است که می توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد.

1_ بازیافت شیمیایی ،

2_ بازیافت مکانیکی ،

لاستیک زباله تایر (WTR) در یک راکتور بستر ثابت در محدوده دمای نهایی 500-800 درجه سانتیگراد تجزیه شد.
روغن‌های پیرولیز هم از نظر کمی و هم از نظر کیفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. کاراکترهای پیرولیز به دست آمده فعال شدند.
با استفاده از CO2 در دمای نهایی 950 درجه سانتیگراد با زمان فعال سازی نهایی 1-3 ساعت. علاوه بر این، نفوذدر اثر حرارت بر روی خواص فیزیکوشیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایشات، بازده روغن پیرولیز و ذغال در اثر حرارت به ترتیب 47-35  درصد وزنی بود. روغن های پیرولیز شامل عمدتا از لیمونن، هیدروکربن های معطر مانند زایلن، و برخی از ترکیبات حاوی هترواتم، مانند به عنوان بنزوتیازول و 2،4-دی متیل کینولین. محتوای گوگرد روغن های پیرولیز 0.85-0.96 wt.٪  بود. از گوگرد در کاراکتر تجزیه در اثر حرارت باقی مانده است. حداکثر مساحت سطح کاراکتر فعال شده توسط CO2 به دست می آید.
با افزایش شدید جهانی در استفاده از خودرو، نسل قراضه لاستیک نیز افزایش یافته است: حدود 28 میلیون لاستیک قراضه است.
سالانه در کره تولید می شود [1]. به دلیل دوام و مصونیت آنها به تخریب بیولوژیکی، دفع و پردازش مجدد لاستیک های قراضه مشکلات زیادی را تجربه کرده اند در حال حاضر، بیشتر لاستیک های قراضه به دلیل ارزش حرارتی بالا، با انرژی مورد استفاده قرار می گیرند.
در احتراق با این حال، تایرهای ضایعاتی، انتشار عظیم گازهای خطرناک اجتناب ناپذیر است، که می تواند فرآیند احتراق را غیراقتصادی کند.
و غیر دوستدار محیط زیست به عنوان جایگزینی برای جریان روش‌های تصفیه لاستیک‌های قراضه، پیرولیز جذب می‌شود، زیرا می تواند لاستیک های قراضه را به محصولات با ارزشی مانند سوخت مایع و کاراکتر پیرولیز در رابطه با تولید روغن پیرولیز، انواع مختلفی دارد.رویکردهایی مانند تجزیه در اثر حرارت غیر کاتالیزوری [2]، تجزیه در اثر حرارت کاتالیزوری [3]،پیرولیز پلاسما [4] و پیرولیز آبدار [5] آزمایش شده است. که در [13،14]. در همین حال، تحقیقات زیادی در مورد استفاده از محصولات پیرولیز انجام شده است: روغن پیرولیز از تایرهای قراضه آزمایش شده است.

به عنوان سوخت در دیگهای بخار و موتورهای احتراق داخلی و یک مطالعه گزارش شده است.که روغن پیرولیز منبع بالقوه ای از مواد اولیه شیمیایی در صنعت است
فرآیندهایی مانند بنزن، تولوئن، زایلن و لیمونن [15].کربن بلک ، یکی دیگر از محصولات حاصل از تجزیه در اثر حرارت لاستیک های قراضه، عمدتا از پرکننده کربن سیاه و ترکیبات معدنی در ابتدا تشکیل شده است.موجود در تایر، و رسوبات کربنی تشکیل گردید.
سولفور گوگرد در محصولات پیرولیز برای این منظور، تقطیر محصول مایع برای تولید روغن پیرولیز حاوی گوگرد کم انجام شد.

2.1. مواد خوراک:
لاستیک زباله تایر (WTR) که عاری از فولاد و الیاف بود به دست آمده از یک شرکت بازیافت لاستیک در کره. WTR در اندازه محدوده 1-2 میلی متر به طور مستقیم به عنوان ماده خوراک در تجزیه در اثر حرارت استفاده شد.
آزمایش. ویژگی های مواد خوراک در خلاصه شده است
جدول 1 :
تجزیه و تحلیل تقریبی به دنبال ASTM D3172 انجام شد. WTR دارای مواد فرار بالا (73.9 درصد وزنی) و کربن ثابت بود.
(21.8 درصد وزنی). محتوای خاکستر، عمدتا از غیر آلی تشکیل شده است. ترکیبات روی، کلسیم، پتاسیم و منیزیم 4.3 درصد وزنی بود. محتویات کربن
و گوگردی که از فرآیند ولکانیزاسیون نشات گرفته است 2/89 بود و 2.6 درصد وزنی. محتوای نیتروژن، منشا به طور عمده از شتاب دهنده هایی مانند 2-mercaptobenzothiazole، حدود 0.5 درصد وزنی بود.

در این مطالعه، مخلوطی از ضایعات پلاستیک و کاغذ در شرایط ملایم به صورت ناپیوسته پیرولیز شدند.

راکتورها واکنش های تجزیه با استفاده از کاتالیزورهای مصنوعی مبتنی بر زئولیت برای به دست آوردن یک بازده بیشتر مواد فرار و اصلاح ترکیب محصول به خصوص واکنش های تجزیه و خواص محصول به دست آمده از راکتورهای مختلف مقایسه شد. گازها توسط GC-FID و GCTCD آنالیز این کسر حاوی هیدروژن، کربن مونوکسید، دی اکسید کربن و هیدروکربن است. روغن های پیرولیز دارای ترکیبات حاوی اکسیژن مانند الکل، آلدهید، کتون، اسیدهای کربوکسیلیک یا فنل و مشتق. نه تنها پیکربندی راکتور، بلکه کاتالیزورها نیز بر خواص محصول تأثیر داشتند.

زیرا کاتالیزورهای با ویژگی های قلیایی رفتار پیشرفته ای در کاهش هیدروکربن های اکسیژن دار نشان دادند، در حالی که کاتالیزورهای زئولیت مصنوعی بالا می توانند واکنش های اشباع و ایزومریزاسیون را افزایش دهند.

2.2. فرآیند و شرایط پیرولیز:
WTR در یک راکتور بستر ثابت 316 SS با حرارت غیر مستقیم پیرولیز شد.
سیکلون و کندانسور فولادی خنک شده با آب (10 درجه سانتیگراد)، جداکننده ضربه ای برای جداسازی مولکول های با وزن مولکولی بالا استفاده شد.و یک رسوب دهنده الکترواستاتیک. گازهای غیر قابل تراکم پس از رسوب دهنده الکترواستاتیک در مشعل Bunsen سوزانده شدند. 
برای نظارت بر دمای واکنش، سه ترموکوپل در داخل نصب شد.راکتور تفاوت دمای سه ترموکوپل در طول آزمایشات کوچک بود. نیتروژن، به عنوان گاز حامل،از طریق یک پیش گرمکن به راکتور تزریق شد. نموداری ازفرآیند پیرولیز/فعال سازی در شکل 1 ارائه شده است.آزمایش‌های پیرولیز برای تعیین تأثیر آن انجام شد.
دمای واکنش نهایی بر بازده محصول و ترکیب و از هر محصول قبل از هر آزمایش، راکتور با بارگیری می شد.
دما به دمای واکنش مورد نظر (500-800 درجه سانتیگراد) رسید.راکتور به مدت10 ساعت در دما نگه داشته شد.

جدول 1 :

ویژگی های اصلی مواد خوراک:

2.3. فرآیند و شرایط فعال سازی:
در آزمایش‌های فعال‌سازی، مواد خوراک ابتدا پیرولیز شدند به همان روشی که آزمایش‌های پیرولیز انجام شد. به محض اینکه 10 ساعت ثابت است.  دوره دمایی تجزیه در اثر حرارت کامل شده بود، راکتور ، تا دمای فعال سازی نهایی 950 درجه سانتی گراد تحت CO2 گرم شد.و سپس در این دما برای زمان های مختلف فعال سازی نهایی نگهداری می شود.(ساعت 1، 2 و 3). نرخ جریان CO2 و نرخ گرمایش برای فعال سازی،به ترتیب 5 NL/min و 10 درجه سانتی گراد در دقیقه بود. پس از فعال سازی،جریان CO2 متوقف شد و بخاری برقی خاموش شد تا اجازه دهد.
دمای راکتور به تدریج به دمای اتاق کاهش یابد.به منظور بررسی اثر تیمار اسیدی کربن بلک در اثر حرارت، یک نمونه
کربن در اثر تجزیه در یک محلول هیدروکلراید 2 N در دمای 70 درجه سانتیگراد غوطه ور شد و محلول به مدت 3 ساعت هم زده شد. پس از آن، کاراکتر اسیدی شد.
2.4. تجزیه و تحلیل محصولات پیرولیز:
تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA) با یک آنالایزر حرارتی (TGA Q50، TA Instruments) برای بررسی ویژگی های حرارتی مواد خوراک انجام شد. آزمایشات TGA انجام شد.
در محدوده دمایی 30 تا 800 درجه سانتیگراد، در نرخ گرمایش 5،10، 15 و 20 درجه سانتیگراد در دقیقه. سرعت جریان گاز تصفیه نیتروژن بود.100 میلی لیتر در دقیقه هر مایع به‌دست‌آمده از آزمایش‌های پیرولیز تقطیر شد.
تحت فشار کاهش یافته (210 درجه سانتیگراد، 13.3 کیلو پاسکال) دستگاه تقطیر این شرایط تقطیر مطابق با نقطه جوش 9H-فلورن (295 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر). بعد از انکه  با تقطیر، از هر مایع یک فاز سبک و چسبناک به دست آمد. این فازهای سبک و چسبناک به عنوان روغن پیرولیز و بقایای تقطیر، به ترتیب. همه روغن های پیرولیز از نظر کمی بودند. و با مقایسه پیک های بدست آمده توسط گاز به صورت کیفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
کروماتوگرافی – آشکارساز یونیزاسیون شعله (GC-FID) (7890A، Agilent) ابزارها) و آنهایی که توسط کروماتوگرافی گازی-طیف‌سنجی جرمی انجام می‌شوند.
(GC–MS؛ 5975C، Agilent Instruments). HP-5MS (30 متر × 250 میلی متر در روز،ضخامت فیلم 0.25 میکرومتر) و هلیوم برای هر دو GC-FID ،
برای تجزیه و تحلیل کمی، ضریب پاسخ نسبی هر جزء با استفاده از یک مقدار مرجع محاسبه شد و سپس در اوج ضرب شد. مساحت هر جزء توسط GC-FID [25] شناسایی شده است.
کاراکترهای به دست آمده از فرآیندهای تجزیه در اثر حرارت و فعال سازی بودند.
به ترتیب به عنوان کاراکتر تجزیه در اثر حرارت و کاراکتر فعال شناخته می شوند. سطح سطح، توزیع اندازه منافذ و ایزوترم های جذب N2 توسط جذب نیتروژن در 77 K (BEL، Belsorp-mini П) برای همه تعیین شد.
کاراکترهای پیرولیز و کاراکترهای فعال شده. نمونه های تجزیه و تحلیل وزن در مورد قبل از تجزیه و تحلیل، 0.1 گرم در دمای 300 درجه سانتیگراد به مدت 6 ساعت در خلاء گاز زدایی شد.
مساحت سطح با استفاده از Brunauer-Emmett-Teller تعیین شد.
تجزیه و تحلیل ریز منافذ (روش MP) برای توزیع ریز منافذ و مدل بارت، جوینر و هالندا (BJH) برای توزیع مزوپور.
حجم ریز منافذ به روش MP محاسبه شد و حجم مزوپور از روش BJH تعیین شد. درشت منافذ حجم با تفریق میکرو و مزوپور تعیین شد.
حجم از کل حجم منافذ آنالیز عنصری محصولات پیرولیز با استفاده از آن انجام شد.
یک آنالایزر عنصری (سری Flash EA 1112، CE Instruments). تحلیل و بررسی برای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در مواد خوراک انجام شد.
با استفاده از طیف سنجی انتشار پلاسما-اتمی جفت شده القایی (ICP-AES؛ ICPE-9000، Shimadzu). محتویات خاکستر پیرولیز کاراکتر و زغال فعال در یک کوره صدا خفه کن اندازه گیری شد.
هر نمونه در دمای 800 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت حرارت داده شد.
3. نتایج و بحث:
3.1. آزمایشات TGA:
منحنی های TG و ترموگراویمتری دیفرانسیل (DTG) برای WTR در شکل 2 نشان داده شده است.
منحنی های TG نشان داد که تخریب حرارتی در محدوده وسیعی از 200 تا 500 درجه سانتیگراد رخ می دهد و منحنی های DTG به وضوح نشان می دهد.که نمونه دارای سه ناحیه تجزیه مجزا بود. اولین کاهش وزن در 200-300 درجه سانتیگراد بود و به تخریب نسبت داده شد.یا تبخیر مواد افزودنی مانند روغن ها و اسید استئاریک. دومین کاهش وزن (350-480 درجه سانتیگراد) عمدتاً به دلیل تخریب ظاهر شد.از لاستیک طبیعی (NR) و لاستیک استایرن-بوتادین (SBR)، که اجزای اصلی لاستیک تایر هستند. کاهش وزن نهایی (450-500 درجه سانتیگراد) به تجزیه لاستیک بوتادین نسبت داده شد.

(BR). روند تخریب مشاهده شده مطابق با قبلی بود ،مطالعه ای که دمای پیک DTG 378 درجه سانتیگراد را به NR نسبت داد،
458 درجه سانتی گراد به SBR و 468 درجه سانتی گراد به BR [26]. بر اساس تجزیه و تحلیل TGA، حداقل دمای تجزیه در اثر حرارت روی 500 درجه سانتیگراد تنظیم شد تا WTR به طور کامل تجزیه شود.
3.2. محصولات پیرولیز:
3.2.1. بازده محصول:
جدول 2 تأثیر دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت را نشان می دهد (500، 600،
700 و 800 درجه سانتیگراد) بر بازده محصول.بازده گاز در جدول 2 از تفاوت بین محاسبه شد.
مقدار مواد خوراک و مجموع کربن مایع و تجزیه در اثر حرارت.بازده روغن پیرولیز در این مطالعه 45الا48 درصد وزنی محصول بود.
جدول 2 :

بازده محصول پیرولیز:

 30-57 درصد وزنی روغن پیرولیز می تواند باشد.
که پیرولیز لاستیک قراضه در دمای 550 تا 780 درجه سانتیگراد در یک راکتور کوره دوار 43 تا 45 درصد وزنی روغن تولید کرد [11]. بیشترین بازده روغن پیرولیز به دست آمده با راکتور بستر ثابت مورد استفاده در این مطالعه که عمدتاً به دلیل
انتقال جرم و حرارت خوب با حرکت مواد بستر یا واکنش دهنده ها در راکتورها حاصل می شود. با افزایش دمای پیرولیز نهایی، بازده گاز افزایش یافت، در حالی که بازده مایع کاهش یافت، عمدتاً به دلیل واکنش های ترک ثانویه. با این حال، بازده کربن در اثر حرارت باقی ماند.نسبتاً ثابت (حدود 42درصد وزنی)براورد گردید.

3.2.2. خصوصیات روغن پیرولیز:
جدول 3 ترکیبات روغن های پیرولیز را با توجه به نهایی نشان می دهد
دمای پیرولیز ترکیبات شیمیایی روغن های پیرولیز پیچیده بود،به دلیل انواع مختلف لاستیک تایر و مواد افزودنی فرآوری.معطرها ترکیبات اصلی بودند که 65 تا 79 درصد وزنی داشتند.از روغن پیرولیز ترکیبات معطر اصلی زایلن ها بودند،تری متیل بنزن ها، دی متیل استایرن ها و دی متیل لیندن ها. لیمونن ها،
معمولاً به عنوان حلال های صنعتی، رزین ها و چسب ها و به عنوان یک عامل پراکنده یکی از ترکیبات اصلی بودند.
ترکیبات حاوی هترواتم، مانند بنزوتیازول و
دی متیل کینولین نیز در روغن های پیرولیز یافت شد. به عنوان فینال   دمای پیرولیز از 500 به 700 درجه سانتیگراد افزایش یافت، غلظت کسر آلیفاتیک در روغن پیرولیز از 15.1 کاهش یافت.
به 6.1 درصد وزنی، در حالی که کسر معطر از 65.3 افزایش یافته است.به 79.3 درصد وزنی. این نتیجه عمدتاً به دلیل این واقعیت بود که دمای بالاتر (N600 درجه سانتیگراد) به نفع واکنشهای تشکیل معطر مانند Diels-واکنش توسکا. در دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت 800 درجه سانتیگراد، محتویات آروماتیک ها نسبت به دمای 700 درجه سانتی گراد افزایش نیافته است. علاوه بر این،همانطور که در جدول 3 مشاهده می شود، ترکیبات حاوی هترواتم، مانند_
ترکیبات نیتروژن و گوگرد، به نظر می رسد که افزودنی های پردازش هستند.
یا محصولات تجزیه مواد افزودنی فرآوری و ولکانیزاسیون
عوامل به طور خاص، بنزوتیازول، که معمولاً در فرآیند ولکانیزاسیون استفاده می‌شود، در روغن‌های پیرولیز در غلظت‌های بالا یافت شد.

مطالعات قبلی در مورد مکانیسم تجزیه حرارتی تایر لاستیک ها NR را منبع اصلی لیمونن گزارش کردند [13،28،32].این مطالعات مکانیسم زیر را برای شکل گیری ارائه کردند.لیمونن در پیرولیز NR: مونومر تجزیه شده NR، ایزوپرن، در دمای 450 درجه سانتیگراد تحت دیمر شدن قرار گرفت و سپس تبدیل شد.به لیمونن [32]. در دمای بالاتر از 450 درجه سانتیگراد، NR شکسته است.قطعات با واکنش های ثانویه مانند چرخه شدن و معطر شدن برای تولید ترکیبات معطر مواجه شدند. در مطالعه حاضر، تولید انانتیومرهای لیمونن به طور کلی با افزایش کاهش یافت.
دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت، زیرا لیمونن در بالا ناپایدار بود.

جدول 3:

اجزای اصلی روغن های پیرولیز:

 لیمونن تولید شده از تجزیه در اثر حرارت WTR تجزیه و تبدیل شد.
ترکیبات معطر در دمای بالای 500 درجه سانتیگراد [32]. در طول تحول آن لیمونن برای اولین بار به ترکیبات معطر تبدیل  شد.
diradical، که به نوبه خود تا حدی به لیمونن راسمیک، ایزومرهای ساختاری و آلو-وسیمن تبدیل شد. آلووسیمن a را تشکیل داد.
به طور کلی، روغن پیرولیز که از لاستیک تایر به دست می آید، کالری بالایی دارد.ارزش و خاصیت مشابه نفت گرمایش تجاری که آن را می سازد.یک سوخت جایگزین جذاب با این حال، محتوای بالای گوگرد آن به دلیل پتانسیل آن برای انتشار آلاینده ها نامطلوب است [28،33]. به ترتیب بسیاری از محققان برای کاهش محتوای گوگرد روغن پیرولیز از WTR فرآیند گوگردزدایی را مورد مطالعه قرار داده اند [23،34]. جدول 4 نشان می دهد.محتوای گوگرد روغن های پیرولیز، باقی مانده های تقطیر و ذرات.در جدول 4، علامت PO/500 مخفف روغن تجزیه در اثر حرارت تولید شده است.
از WTR در دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی 500 درجه سانتیگراد. DR و PC در جدول 4 مخفف باقیمانده تقطیر و کربن در اثر تجزیه در اثر حرارت است.ATC/500 کاراکتر بدست آمده در دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت را نشان می دهد.        500 درجه سانتیگراد و سپس با اسید تیمار می شود. برای مثال، در مورد کاراکتر فعال، AC/500/1 مخفف کاراکتر فعال تولید شده توسط یک فعال سازی است.
از کاراکتر تجزیه در اثر حرارت به دست آمده در 500 درجه سانتی گراد در دمای فعال سازی نهایی 950 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت. در نهایت، AC/ATC/500/3 مخفف کربن فعال است.

از کاراکتر تجزیه در اثر حرارت به دست آمده در 500 درجه سانتی گراد در دمای فعال سازی نهایی
950 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت. در نهایت، AC/ATC/500/3 مخفف کربن فعال است

جدول 4:

تجزیه و تحلیل عنصری و محتوای خاکستر محصولات پیرولیز، کربن تیمار شده با اسید و فعال شده است :

تولید شده توسط فعال سازی کاراکتر تجزیه در اثر حرارت، که در به دست آمد500 درجه سانتیگراد و سپس با اسید، در دمای فعال سازی نهایی از950 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت. همانطور که در جدول 4 مشاهده می شود، محتوای گوگرد در روغن های پیرولیز به دست آمده پس از تقطیر کمتر از 1 درصد وزنی بود. بعد از مدتی بیشترگوگرد زدایی از روغن پیرولیز، روغن حاصل می تواند بسیاری پیدا کند. کاربردهای سوخت بیشتر گوگرد در کاراکتر تجزیه در اثر حرارت حفظ شد. این به نظر می رسد که دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی تأثیر ناچیزی داشته باشد.
در مورد محتوای گوگرد در روغن پیرولیز با این حال، استفاده از کربن بلک WTR به عنوان کربن سیاه بوده است.
به دلیل محتوای بالای گوگرد و خاکستر آن محدود شده است. بنابراین پیشنهاد شد که
استفاده مجدد ازکربن سوخت لاستیک باید محدود شود. مثلا  کربن بلک لاستیک
 در اثر حرارت ممکن است به عنوان تقویت کننده در صنعت لاستیک استفاده شود.
جدول 4 نتایج تجزیه و تحلیل نهایی را برای ذرات پیرولیز ارائه می دهد.در آزمایش ها به دست آمد. محتویات کربن ذرات پیرولیز بالاترین میزان تا 86 درصد وزنی، و پس از آن گوگرد و نیتروژن آنها بود.فهرست. این به این واقعیت نسبت داده می شود که برخی از فلزات در char pyrolysis حاوی گوگرد به شکل سولفید است [35-37]. کاراکترهای پیرولیز در دماهای بالاتر تجزیه در اثر حرارت نهایی (700 و800 درجه سانتی گراد) محتوای گوگرد کمتری داشت. دمای پایین تر ظاهر شد
به دلیل فراریت نسبتاً زیاد گوگرد باعث احتباس زیاد گوگرد می شود.در دماهای بالاتر [35]. جدول 5 ویژگی های بافت را نشان می دهد.

خواص بافتیکربن بلک  عمدتاً از واکنش های ثانویه رسوبات کربنی ناشی می شود [18]. برای نشان دادن رفتار تجزیه حرارتی رسوبات کربنی، TGA از ذغال‌افزار تجزیه در اثر حرارت انجام. هنگامی که رسوبات کربنی موجود در ذغال‌ها پایدار باشند، مقاومت حرارتی آنها می‌تواند بر سوختن و توسعه منافذ در طول دوره تأثیر بگذارد.

فرآیند فعال سازی همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، دمای بالاتر تجزیه در اثر حرارت نهایی به تشکیل یک کربن سخت و پایدار از نظر حرارتی کمک کرد. پایداری کاراکتر است
3.3.1. سوختن
دی اکسید کربن به عنوان یک عامل فعال کننده برای پیرولیز استفاده شد
کاراکتر اگرچه فرآیند فعال سازی بخار برای در نظر گرفته شده است
یک راه فعال موثر در بسیاری از گزارش ها [19،38،39]، استفاده از کربن است
دی اکسید به عنوان یک واکنش دهنده در فرآیندی که باعث گرم شدن کره زمین می شود، خواهد بود
به عنوان محرکی برای یافتن راهی سازگار با محیط زیست برای استفاده از دی اکسید کربن عمل می کند. مکانیسم فعال سازی CO2 بر اساس موارد زیر است.
واکنش بودوار:
C + CO2↔2CO

جدول 5 :

ویژگی‌های بافتیکربن بلک پیرولیز، کربن بلک  تیمار شده با اسید و کربن فعال :

شکل 3. منحنی های TG کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت:

با توجه به واکنش، فعال شدن کاراکتر (C) با CO2 ،شامل واکنش C-CO2 است که منجر به حذف کربن می شود.اتم های کربن بلک و همچنین باعث سوختن (%) می شود که یک معیار است.از دست دادن مواد فرار برای تولیدکربن  فعال، واز این رو توسعه یک ساختار ریز منافذ. واکنش بودواربه طور قابل توجهی در دماهای بالا، معمولاً بالای 700 درجه سانتیگراد مورد علاقه است.
[40]. به طور کلی، پارامترهای عملیاتی اصلی در فرآیند فعال‌سازی فیزیکی، اندازه ذرات، عامل فعال‌سازی، دمای فعال‌سازی و زمان فعال‌سازی هستند [41،42].
جدول 5 تأثیر دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت را نشان می دهد (500، 600)و(700 و 800 درجه سانتی گراد) و زمان فعال سازی نهایی (1، 2 و 3 ساعت) در زمان سوختن به طور کلی دمای فعال‌سازی نهایی بالاتر و زمان فعال‌سازی نهایی طولانی‌تر باعث افزایش سوختن می‌شود. سوختن آف به دست آمده نشان داد.دامنه وسیعی بین 9.5 تا 44.8٪ و کوچکتر از آنچه در مطالعات دیگر گزارش شده بود [21،24،43]، عمدتاً به دلیل تفاوت در خوراک بود.
مواد و شرایط فعال سازی در جدول 5 تأثیر دمای نهایی تجزیه در اثر حرارت را نشان می دهد (500، 600،
700 و 800 درجه سانتی گراد) و زمان فعال سازی نهایی (1، 2 و 3 ساعت) در زمان سوختن.
به طور کلی، دمای فعال‌سازی نهایی بالاتر و زمان فعال‌سازی نهایی طولانی‌تر باعث افزایش سوختن می‌شود. سوختن آف به دست آمده نشان داد.
دامنه وسیعی بین 9.5 تا 44.8٪ و کوچکتر از آنچه در مطالعات دیگر گزارش شده بود [21،24،43]، عمدتاً به دلیل تفاوت در خوراک بود.

3.3.2. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی:
جدول 5 نشان می دهد که مساحت سطح کاراکترهای فعال به دست آمده است.توسط فعال سازی CO2 از کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت بدون درمان اسید شد.182–437 متر مربع /g. آزمایش با کاراکتر تجزیه در اثر حرارت انجام شد.

در دمای 500 درجه سانتیگراد در دمای فعال سازی نهایی 950 درجه سانتیگراد با aزمان فعال سازی نهایی 3 ساعت منجر به بالاترین سطح سطح وحجم کل منافذ کاراکترهای فعال تولید شده عمدتا داشتند.مزوپورها، مانند سایر مطالعات [36،44]. بالاترین حجم  1.1 سانتی متر مکعب /g. با توجه به تأثیر دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی در مورد خواص بافتی کاراکتر فعال، مقایسه ای بین سری AC/700 و 800 (درجه حرارت نهایی تجزیه در اثر حرارت بالاتر) و AC/ سری های 500 و 600 (درجه حرارت نهایی تجزیه در اثر حرارت پایین تر) نشان داد که کاراکترهای فعال تولید شده توسط فعال شدن کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت به دست آمده است.در دمای پایین تر تجزیه در اثر حرارت نهایی معمولا سطح بزرگتری داشت.مناطق. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است، کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت (PC/700 و PC/800)
از نظر حرارتی پایدار بودند، که نشان می دهد مقدار کمی فرار دارند.موضوع. در فعال سازی CO2، مواد فرار حذف می شود تا منافذ ایجاد شود.
بنابراین، توسعه منافذ بهتر برای سری های AC/500 و 600 می تواند،در فعال سازی رعایت شود. نه تنها برای سری AC/700 و 800  مواد فرار بلکه مقدار قابل توجهی کربن متشکل از دیواره های منافذ به نظر می رسد با واکنش با CO2 حذف شده است.سطح کم در مقایسه با سری AC/500 و 600،

همانطور که در جدول 5 نشان داده شده است، کاراکتر فعال شده با یک سطح بزرگ است .می توان با زمان فعال سازی نهایی طولانی تر در همان فینال به دست آورد.درجه حرارت. ترک خوردگی حرارتی مواد فرار و اکسیداسیون 
مواد فرار توسط واکنش Boudouard در دماهای بالاتر فعال تر هستند و در نتیجه باعث ایجاد منافذ می شوند. تاثیر نهایی
زمان فعال سازی در سطح کاراکتر فعال بیشتر بود.
برای کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت به دست آمده در دمای پایین تر تجزیه در اثر حرارت به نظر می رسد که تأثیر دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی بر سطح سطح در فعال سازی ناچیز باشد. جدول 5 نیز نشان می دهد که الف دمای فعال سازی نهایی بالاتر و زمان فعال سازی نهایی طولانی تر منجر به توسعه میکرو، مزو و درشت منافذ فعال شد.
کاراکتر منحنی های توزیع اندازه منافذ ذغال در اثر حرارت و ذغال فعال شده در شکل 4 ارائه شده است.
مطابق با اتحادیه بین المللی خالص و کاربردی طبقه بندی شیمی (IUPAC)، محدوده اندازه میکرو، درشت منافذ به صورت کمتر از 2، 2 تا 50 و بیش از 50 نانومتر تعریف می شوند.به ترتیب [45]. همه محصولات زغال سنگ توزیع منافذ مشابهی را نشان دادند.به جز AC/700/3. در مورد ذغال حرارتی، پیرولیز نهایی بالاتر است.
دما به شدت توسعه یافته meso- و macropores. برای کاراکترهای فعال، توسعه میکرو، مزو و درشت منافذ نشان داده شد.به وضوح، در مقایسه با کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت. توزیع اندازه منافذ از AC/700/3 غیرعادی بود، شاید به دلیل ناهمگنی نمونه برای تجزیه و تحلیل استفاده می شود.

شکل 4. توزیع اندازه منافذ محصولات کربن بلک : (الف) کربن در اثر حرارت، (ب) کربن فعال، و
(ج) کربن فعال تولید شده از کاراکتر تجزیه در اثر اسید تیمار شده با اسید.

منحنی های ایزوترم جذب N2 به طور کلی به انواع مربوط می شوندمنافذ در کاراکترهای فعال از شکل 5 (ب) می توان دید که ایزوترممنحنی های تمام کاراکترهای فعال شکل مشابهی داشتند.
 این نوع جذب است ایزوترم Type-P نامیده می شود، که نشان می دهد که ذرات فعال تولید شده دارای قطر منافذ بزرگتری نسبت به ریز منافذ هستند [46]. شبیه به توزیع اندازه منافذ در شکل 4، از مقایسه بین مشاهده شد.
(الف) و (ب) در شکل 5 که منافذ به وضوح توسط CO2 ایجاد شده است.

فعال سازی به طور خلاصه، زغال فعال تولید شده با کاراکتر تجزیه در اثر حرارت از به نظر می رسد WRT برای یک جاذب برای آلاینده ها مناسب است.
تاسیسات تصفیه فاضلاب به دلیل مساحت زیاد و بزرگ بودن آن حجم مزوپور [45].

3.3.3. اثر اسید
جدول 4 نشان می دهد که کاراکترهای تیمار شده با اسید حاوی خاکستر کمتر و محتوای گوگرد، در مقایسه با کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت. خاکستر و گوگرد

شکل5 :
(ب) کاراکتر فعال شده، و (ج) کاراکتر فعال تولید شده از کاراکتر تجزیه در اثر اسید تیمار شده با اسید:
منحنی جذب Des.: منحنی دفع:

محتوای پس از تیمار اسیدی به ترتیب تنها حدود 2.8 و 1 درصد وزنی بود.تیمار اسیدی نیز باعث افزایش محتوای کربن شد. با توجهخاکستر و گوگرد کم آنها، کاراکترهای تیمار شده با اسید به نظر می رسید.به عنوان جایگزینی برای کربن سیاه تجاری مفید است.
انتظار می رفت که تیمار اسیدی قبل از فعال سازی منافذ ایجاد کندساختارها زیرا اسید می تواند ناخالصی ها را در کربن حاصل از تجزیه در اثر حرارت حل کند،که ممکن است منجر به تولید تعداد زیادی کربن بدون کربن شود.سایت فعال، که می تواند برای ایجاد منافذ در طول فعال سازی حذف شود.[45]. بر خلاف انتظار، درمان اسیدی کربن در اثر حرارت در مقایسه با کاراکترهای فعال منجر به کاهش شدیدتری در سوختن شد.تولید شده در شرایط فعال سازی مشابه (جدول 4) و قابل مشاهده است.توسعه میکرو و مزوپور پس از CO2، در مقایسه باکاراکترهای پیرولیز (شکل 4 (c)). جدول 5 و منحنی ایزوترم شکل 5 (ج)ویژگی های قوی کاراکترهای فعال را تایید می کند.پس از اسیدپاشی به دست می آید. درمان اسیدی مورد استفاده در این مطالعه می توانست مواد معدنی مانند اکسید روی را که ممکن است بازی کند حذف کند.

نقش کاتالیزوری در طول فعال سازی برای حذف مواد فرار و توسعه ساختار منافذ زغال فعال یک مطالعه چنین کاتالیزوری را گزارش کرد.   

اثر خاکستر در کاراکتر [24]. بنابراین، نتایج تجربی نیاز به مقدار صحیح خاکستر در زغال سنگ را نشان داد
حجم منافذ را بزرگ کنید.

4. نتیجه گیری:
لاستیک زباله تایر در یک راکتور بستر ثابت برای تولید پیرولیز شد،روغن های پیرولیز و ذغال سنگ به عنوان محصولات اصلی بازده روغن پیرولیز با توجه به دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی بین 30 تا 38 درصد وزنی متغیر بود.
روغن‌های پیرولیز عمدتاً از لیمونن و معطر تشکیل شده‌اند ترکیباتی مانند زایلن ها و آروماتیک های شاخه دار. با افزایش دمای تجزیه در اثر حرارت نهایی، غلظت ترکیبات معطر افزایش یافته است، در حالی که لیمونن و سایر ترکیبات آلیفاتیک افزایش یافته است.کاهش یافته. تقطیر روغن‌های پیرولیز خام منجر به تولید روغن‌های پیرولیز شد.حاوی گوگرد کم زیر 1 درصد وزنی است. بازده پیرولیززغال سنگ در تمام آزمایش‌ها حدود 35 درصد وزنی و محتوای کربن بود.
از کاراکترهای تجزیه در اثر حرارت به دست آمده بالای 83 درصد وزنی بود. کاراکترهای پیرولیز خواص بافتی مشابهی با کربن سیاه های تجاری داشت.
کاراکترهای فعال تولید شده توسط فعال سازی CO2 دارای سطح وسیعی بودند،و خصوصیات  حداکثر مساحت سطح BET437 متر مربع / g)  با استفاده از کربن حاصل از تجزیه در اثر حرارت به دست آمده در 500 درجه سانتیگراد به دست آمد.در دمای فعال سازی نهایی 950 درجه سانتیگراد به مدت 3 ساعت. اسید درمانی کربن بلک در اثر حرارت منجر به حذف گوگرد و خاکستر قوی، که تطبیق پذیری کاربردهای بالقوه را برای نتیجه افزایش می دهد.

با تشکر از
موسسه فناوری انرژی کشور کره  جنوبی ، وزارت تجارت، صنعت و نیروپشتیبانی شد.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *