slideshow 1 slideshow 2 slideshow 3 slideshow 4

Jelenlegi hely

Hőbontás kinetikájának modellezése és laborvizsgálata

Az Alapkutatás fejlesztés a Szent István Egyetem Pirolízis Technológiai Kutatóközpontjában című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0015 kutatási pályázat b. alprogram keretein belül azt tűztük ki célul, hogy a pirolízis során bekövetkező változásokat laboratóriumi méretben és laboratóriumi módszerekkel vizsgáljuk.

Laboratóriumi méretben a pirolízist kétféle módon hajtottuk végre. Mindkét esetben reaktorként laboratóriumi kémcsöveket használtunk. Az egyik esetben a szilárd pirolízis termék vizsgálatához laboratórium kemencében végeztük a minták hőkezelését. A másik esetben termogravimetriás készülékkel összeépített FEED detektor segítségével vizsgáltuk a pirolízis folyamatát. Ez utóbbi berendezésben szervesanyag-tartalmú hulladékok (műanyagok, gumi, papír) kémcső méretű reaktorban, programozott hevítés hatására oxigénmentes körülmények között bomoltak le. Bomlás közben a tömegveszteség, illetve a távozó gázok kerültek vizsgálatra.A műanyagok alacsony hőmérsékletű (300-350oC) termolízise során a bomlás és szénülés folyamatai mellett előtérbe kerültek a fizikai és egyszerű kémiai változások is. A fizikai változás az olvadás, az illékony komponensek (monomerek, lágyítószerek) gázhalmazállapotban történő távozása. A kémia bomlás során monomerek és egyéb bomlástermékek szabadultak fel. Ezek gázhalmazállapotban távoztak a kémcsőből. A FID detektorba jutva mérhető jelet produkáltak. Kevésbé bomlékony és illékony monomerek pl. a PET esetén a tereftálsav a szilárd maradékban feldúsultak. A különböző programok szerint végrehajtott hőkezelés során folyamatosan vizsgáltuk a reaktorban maradó szilárd termékek tömegváltozását.

A laboratóriumi kemencében végzett pirolízis során a szervesanyag-tartalmú hulladékok (műanyagok, gumi, papír) kémcső méretű reaktorban, oxigénmentes körülmények között bomlott le. Vizsgálataink során különböző alapanyagok kis mennyiségű mintáját a levegőtől elzártan, vízgőz atmoszférában programozott körülmények között hevítettük, a keletkező maradékokat különböző polaritású oldószerekben (víz, metanol és benzin) oldva felvettük az elnyelési spektrumokat 200-800 nm tartományban. A spektrumok és az oldhatósági értékek alapján következtettünk a szilárd pirolízismaradék összetételére.

A vizsgálatokhoz a következő anyag illetve hulladékfajtákat használtuk:

A vizsgálathoz felhasznált alapanyagok

  • ABS- műanyag
  • Ultramid- műanyag
  • Poliram- műanyag
  • PET- műanyag
  • Gumi
  • Cellulóz

A vizsgálathoz felhasznált hulladék frakciók

  • PET (pille palackok)
  • Papír (tejes és üdítős dobozok)
  • Depóniára kerülő hulladékok
  • RDF (Refuse Derived Fuel)
  • Vegyes TSZH

A vizsgálatok a következő anyagi jellemzőkreterjedtek ki:

  • A pirolízis során bekövetkező változások a minta szerves anyagában
  • A pirolízis során bekövetkező változások a minta szervetlen összetevőiben
  • A pirolízis maradék szilárd frakciójának összetételében történő változások
  • A pirolízis során keletkező gázok egyes tulajdonságainak megváltozása
  • A pirolízis szilárd maradékából kioldható szerves vegyületekre
  • A pirolízis szilárd maradékából kioldható szervetlen vegyületekre

A fenti tulajdonságokat a pirolízis következő paramétereinek változtatásával vizsgáltuk:

  • A pirolízis hőmérséklete
  • A hőn tartás ideje
  • A felfűtés ideje
  • Lehűtés ideje
  • Kioldásra használt oldószerek

Az egyes kombinációk alapján igen nagyszámú eredmény született, melyek felhasználásával pontosíthattuk a pirolízis technológiáját. Az eredmények mind a technológiai paraméterek optimalizálása, mind a keletkező termékek környezeti terhelésének minimalizálása szempontjából fontosak.

magyar

Theme by Danetsoft and Danang Probo Sayekti inspired by Maksimer