Pirólisis de los residuos de polipropileno y nitrilo: información sobre la composición del aceite, la cinética y la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las máscaras faciales desechables (FM) y los guantes de nitrilo (NG) plantean desafíos ambientales significativos debido a su uso y eliminación generalizados.
• Las estrategias eficaces de gestión de residuos son cruciales para mitigar el impacto ecológico de estos productos médicos de un solo uso.

Objetivo del estudio:

• Investigar la pirólisis no isotérmica de un flujo mixto de residuos compuesto por FM y NG.
• Caracterizar los productos condensables y gaseosos generados durante la pirólisis.
• Determinar los parámetros cinéticos y el mecanismo del proceso de pirólisis.

Principales métodos:

• Pirólisis no isotérmica de la mezcla de FM y NG a velocidades de calentamiento de 100 °C/min y temperaturas de 500 a 800 °C.
• Cromatografía de gases y espectrometría de masas (GC-MS) para el análisis de la composición del producto condensable.
• Métodos cinéticos libres de modelo para determinar la energía de activación y el factor preexponencial.
• La pirólisis a escala se ejecuta para validar los hallazgos a escala de laboratorio.

Principales resultados:

• El rendimiento del producto condensable alcanzó un máximo del 76,9% en peso a 600 °C; el rendimiento del gas alcanzó el 31,0% en peso a 800 °C.
• Los productos condensables eran predominantemente compuestos alifáticos (> 90%), incluidos la gasolina, el diesel, el aceite de motor y los hidrocarburos pesados.
• El aceite de pirólisis requiere tratamiento previo para oxígeno, nitrógeno, cloro y flúor, pero el azufre y los metales son manejables.
• El análisis cinético indicó una energía de activación media de 309,7 ± 2,4 kJ/mol y un mecanismo de difusión bidimensional.

Conclusiones:

• La pirólisis es un método viable y sostenible para convertir los residuos de FM y NG en productos valiosos de hidrocarburos.
• El proceso produce cantidades significativas de productos condensables adecuados para la recuperación de energía, aunque el pretratamiento es necesario para aplicaciones industriales.
• Esta investigación ofrece una vía prometedora para abordar la carga ambiental de los residuos médicos desechables.