بررسی فرایند پیرولیز کاتالیستی پلی اتیلن در حضور کاتالیست بیوچار برای تبدیل آن به سوخت مایع

در این پژوهش، تاثیر کاتالیست بیوچار بر فرایند پیرولیز پلی اتیلن سبک، سنگین و مخلوط آن بررسی شد. به این منظور، در یک راکتور با اندازه­ های آزمایشگاهی، ۳۰  گرم از نمونه بارگذاری شد و پیرولیز نمونه ها در دمای C° ۵۰۰  و در فشارجو انجام پذیرفت. میزان گاز تولیدی در حضور کاتالیست به جز پلی اتیلن سبک برای پلی اتیلن سنگین و مخلوط به ترتیب ۹۶/۱۱ و ۰۸/۱۶ درصد کاهش یافت که نشان از افزایش کراکینگ بخارهای سنگین دارد. میزان موم تولیدی در حضور کاتالیست به جز پلی اتیلن سبک برای پلی اتیلن سنگین و مخلوط نیز به ترتیب ۹۴/۵ و ۵۹/۳ درصد افزایش یافت. میزان فراورده­ مایع تولیدی در حضور کاتالیست بیوچار برای هر سه نمونه افزایش یافت (از ۳۰/۱۲ به ۶۹/۱۶، از ۲۱/۳۸ به ۱۹/۴۶ و از ۴۷/۴ به ۹۷/۱۶ در صد وزنی به ترتیب برای پلی اتیلن سبک، سنگین و مخلوط). حضور کاتالیست میزان پروپان برای هر سه نمونه را افزایش داد که این نشان‎ دهنده افزایش کراکینگ و تبدیل مولکول های سنگین به پروپان است. میزان اتان برای پلی اتیلن سبک کاهش و برای پلی اتیلن سنگین افزایش یافت که نشان از شکست بیش­تر مولکول های سنگین پلی اتیلن و واکنش مولکول ها با همدیگر و با اتان به فراورده­ های دیگری مانند پروپان است. آنالیز فراورده­ ی مایع نشان داد که کاتالیست بیوچار تمایل به کاهش ترکیب هایی مانند الکل ها را دارد که نشان دهنده تمایل آن بر اکسیژن زدایی است. همچنین بیوچار باعث شکست مولکول های آروماتیک بزرگ تر به کوچک تر شد. آنالیز کاتالیست نشان از وجود لایه ای کک بر روی کاتالیست بود که دارای ترکیب­ های آروماتیک و اکسیژن دار بود.

کلیدواژه ها:

پلی اتیلن ، پیرولیز ، سوخت ، کاتالیست ، بیوچار