一个用于将热塑性塑料转化为燃料的热溶解器模型的设计

科学领域:

• 废物管理和化学工程 废物管理和化学工程
• 可持续材料科学科学 可持续材料科学
• 能源转换技术的技术.

背景情况:

• 塑料垃圾对环境构成重大挑战.
• 塑料废物的可持续管理对于环境保护至关重要.
• 从废物中开发替代燃料来源是一个活跃的研究领域.

研究的目的:

• 开发和测试一种用于将塑料废弃物回收成燃料的 pyrolyser 模型.
• 评估将特定塑料 (LDPE,PP,PS,PET) 转化为热解油的可行性.
• 以其作为燃料替代品的潜力来描述产生的热解油.

主要方法:

• 设计和建造了一批反应堆,固定床烧解剂 (体积0.0424 m3) 与铜螺旋冷凝器.
• 四种类型的塑料废物 (LDPE,PP,PS,PET) 被收集,加工 (洗,选),并在高达450°C的温度下进行烧解.
• 热解材料颗粒大小 (1-3厘米和3-7厘米) 变化以评估它们对燃料产量的影响.

主要成果:

• LDPE,PP和PS的热解产生了两种液体分量:一种类似于柴油的重分量 (产量为43.2-63.8%) 和一种类似于汽油的轻分量 (产量为6-12.4%).
• 聚乙烯 (PE) 显示出最高的燃料产量,重分量为63.8%,轻分量为12.4%.
• 热解材料的大小影响了产量,较大的颗粒 (G1) 增加了LDPE,PS和PP的产量. 聚乙烯 (PET) 热解产生了一种液体,该液体迅速凝固.

结论:

• 开发的 pyrolyser 有效地将常见的塑料 (LDPE,PP,PS) 转化为类似柴油和汽油的有价值的燃料部分.
• 沉重部分对柴油燃料具有有利的特性,包括高数 (52.1-55.1) 和热量 (42.9-55.5 MJ/kg).
• 虽然有希望,但热解油需要进一步的物理化学分析,以解决在实际应用之前与燃料标准 (例如密度,粘度) 的不符合性.