پديد آورنده :
مرادي، محمدرضا
عنوان :
افزايش محصول روغن و كاهش دما و زمان پيروليز دورريزهاي پلي‌اتيلن سبك با پيش فراورش خوراك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي فرايند
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 96ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
پيروليز , بازيابي انرژي , ضايعات پليمري , زمان ماند , مديريت پسماند , نرخ حرارت دهي , پيش فراورش , حلال
تاريخ ورود اطلاعات :
1402/01/21
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1403/04/06
چكيده فارسي :
پلاستيك¬ها يكي از پركاربردترين مواد قرن حاضرند كه به دليل حجم زياد و تجزيه‌ناپذيري به يك تهديد زيست¬محيطي تبديل‌شده‌اند. يكي از پرمصرف‌ترين پلاستيك¬ها، پلي¬اتيلن سبك است. براي رهايي از دورريزهاي پليمري، روش¬هاي مختلفي وجود دارد كه تحت عنوان مديريت پسماند شناخته مي¬شوند. يكي از اين روش¬ها، پيروليز است. ازآنجاكه پلاستيك¬ها عمدتاً از هيدروكربن¬هاي با جرم مولكولي بالا تشكيل‌شده‌اند، پيروليز آن¬ها موجب توليد محصولات باارزش‌تر نظير گاز سنتز و مايع سوختي مي¬شود. پيروليز پلي¬اتيلن سبك در دماي 400-500 درجه سلسيوس با نرخ حرارت دهي 13 درجه سلسيوس بر دقيقه و تحت‌فشار 1 اتمسفر انجام شد. پيروليز پلي¬اتيلن سبك عمدتاً منجر به توليد موم و گاز مي¬شود. هدف ، توليد بيشينه¬ي محصول مايع و كاهش دما و زمان پيروليز بود. به همين دليل از روش¬هاي پيش-گرمايش، كوپيروليز با پارافين جامد، كوپيروليز با پلي‌پروپيلن و فراورش پليمر با حلال تولوئن استفاده شد. پيش¬گرمايش منجر به شكسته شدن و تجزيه¬ بيشتر زنجيره¬ پليمري و تبديل موم و گاز به محصول مايع شد ولي مقدار مايع توليدشده زياد نبود. در پيش‌گرمايش به مدت 20 دقيقه، 63/18 درصد وزني محصول مايع در دماي 450 درجه سلسيوس توليد شد. كوپيروليز با پارافين جامد به دليل غني بودن از هيدروژن موجب هيدروژناسيون راديكال¬هاي غيراشباع و ازدياد توليد محصول مايع شد. كوپيروليز پلي¬اتيلن سبك با پارافين جامد موجب توليد محصول مايع با مقدار 54/22 درصد وزني در دماي 500 درجه سلسيوس شد. هدف، توليد بيشينه¬ي محصول مايع در دماي كمتر از 450 درجه سلسيوس بود. براي كاهش دماي پيروليز و افزايش محصول مايع از پيش‌فراوري پلي¬اتيلن سبك به كمك حلال استفاده شد. با توجه به پارامتر حلاليت هيلدبراند، حلال¬هاي تولوئن، ايزو اكتان و تري¬كلرو اتيلن انتخاب شدند. تولوئن مناسب¬ترين حلال جهت پيش فراورش پلي¬اتيلن سبك بود. پيش فراورش پليمر با حلال تولوئن موجب جدا كردن برخي مولكول‌هاي كوچك¬تر پلي¬اتيلن ¬سبك و افزايش جرم مولكولي متوسط باقي¬مانده آن شد. پيروليز پليمر پيش فراورش شده موجب توليد 02/50 درصد وزني محصول مايع در دماي 350 درجه سلسيوس شد.
چكيده انگليسي :
Plastics are one of the most widely used materials of the present century, which have become an environmental threat due to their high volume and indestructibility. One of the most widely used plastics is LDPE. To get rid of polymer waste, there are different methods known as waste management. One of these methods is pyrolysis. Since plastics are mainly composed of high molecular weight hydrocarbons, their pyrolysis leads to the production of more valuable products such as synthesis gas and fuel liquid. Pyrolysis of light polyethylene was performed at a temperature of 400-500 Celsius with a heating rate of 13 Celsius per minutes and under a pressure of 1 atm. Pyrolysis of LDPE mainly leads to the production of wax and gas. The goal was to produce the maximum liquid product and reduce the pyrolysis temperature and time. For this reason, pre-heating methods, co-pyrolysis with solid paraffin, co-pyrolysis with polypropylene and polymer processing with toluene as solvent were used. Pre-heating led to breaking and further decomposition of the polymer chain and turning wax and gas into a liquid product, but the amount of liquid produced was not high. In pre-heating for 20 minutes, 18.63 weight percent of the liquid product was produced at 450 Celsius . Co-pyrolysis with solid paraffin, due to its rich hydrogen content, led to the hydrogenation of unsaturated radicals and increased liquid product. Co-pyrolysis of light polyethylene with solid paraffin produced a liquid product with 22.54% by weight at 500 Celsius . The goal was to produce the maximum liquid product at a temperature lower than 450 Celsius . In order to reduce the pyrolysis temperature and increase the liquid product, LDPE pre-processing was used with the help of solvent was used. According to Hildebrand solubility parameter, toluene, isooctane and trichloroethylene were selected as solvent. Toluene was the most suitable solvent for the pre-processing of LDPE. Pre-treatment of polymer with toluene solvent was separated some smaller molecules of LDPE and increased its remaining average molecular mass. Pyrolysis of the pre-processed polymer was resulted in the production of 50.02 percent by weight of the liquid product at 350 Celsius .
استاد راهنما :
كيقباد شمس اسحاقي
استاد داور :
علي اكبر دادخواه , محسن سليماني امين آبادي
