بررسی پیرولیز حرارتی و کاتالیستی پلی الفین ها و رابرها

نوع فایل :word

تعداد صفحات :۱۳۹

در این پژوهش پیرولیز حرارتی و کاتالیستی چهار نوع پلیمر از قبیل دو پلاستیک پلی اتیلن سنگین و پلی پروپیلن و دو لاستیک استایرن بوتادین رابر و پلی بوتادین رابر در راکتور نیمه پیوسته ­ی همزن­دار و تحت گاز نیتروژن و با استفاده از کاتالیست­های HZSM-5 ، FCC و H-Mordenite بررسی شده است. در این مطالعه تنها بررسی میزان محصول مایع حاصل از پیرولیز و ترکیب آن مدنظر بوده است و از ارزیابی اجزای محصول گازی و کک صرفنظر شده است. درصد کاتالیست انتخابی برای پیرولیز پلاستیک­ها، با توجه به مقدار بهینه­ ی بدست آمده در کارهای قبلی، ۱۵ درصد انتخاب شده است. در انجام پیرولیز هر کدام از پلیمرها با انجام چندین مرحله بهینه­ سازی روی راکتور، میزان محصول مایع افزایش یافت. با توجه به بررسی­های انجام شده، در میان سه کاتالیست استفاده شده، کاتالیست FCC بیشترین محصول مایع را تولید می­کند و کاتالیست HZSM-5 به دلیل اندازه حفرات ریز، عمده­ ی محصول را به صورت گاز آزاد ­می­کند. با انجام آزمون کروماتوگرافی گازی، درصد اجزای محصول مایع، آروماتیک، الفین، پارافین و نفتن موجود در محصول بدست آمد و همچنین اجزای محصول مایع بر اساس تعداد کربن نیز حاصل گردید. نتایج آزمون کروماتوگرافی گازی نشان می­دهد که درصد قابل توجهی از محصول در پیرولیز با کاتالیست FCC را الفین­ها تشکیل می­دهند.با بررسی پیرولیز حرارتی و کاتالیستی پلی بوتادین رابر با استفاده از سه کاتالیست مذکور، این نتیجه حاصل شد که پیرولیز کاتالیستی با ۴۵ درصد کاتالیست FCC بیشترین محصول مایع را می­دهد. همچنین با توجه به داده­های آزمون کروماتوگرافی گازی، با افزایش میزان کاتالیست به دلیل احتمال بیشتر وقوع واکنش­های دیلز آلدر، جزء آروماتیکی محصول مایع نسبت به اجزای دیگر نفتن، پارافین و الفین، افزایش می­یابد و از طرف دیگر نیز به دلیل شکست بیشتر، از نظر تعداد کربن به سمت اجزای سبک­تر میل می­کند.با ارزیابی روند خروج محصول مایع با دما و رسم نمودار آن، این مطلب منتج گردید که در پیرولیز لاستیک­ها (پلی بوتادین رابر و استایرن بوتادین رابر) به دلیل وجود پیوندهای دوگانه­ی فراوان در ساختارشان و ایجاد رادیکال­های زیاد در حین پیرولیز، یک فرآیند پیرولیز چند مرحله­ای خواهد بود و بر خلاف  پیرولیز پلاستیک­ها، محصول مایع هیدروکربنی به صورت مجزا و در چند مرحله خارج می­گردد .روند تغییرات دما در پیرولیز لاستیک­ها نیز به صورت افزایشی و کاهشی است.