Kỹ thuật

Trạm nhiên liệu khẩn cấp

7

Đun nóng chất thải nhựa trong môi trường không có oxy để sản xuất dầu thô

Nhựa thải được chuyển đổi thành nhiên liệu như thế nào | Nhiệt phân nhựa | Karthi giải thích

644 Nhiệt phân chất thải nhựa thành dầu thô

Nhựa thải được chuyển đổi thành nhiên liệu như thế nào

Quá trình này được gọi là nhiệt phân, trong đó chất thải nhựa được nung nóng trong môi trường không có oxy (kỵ khí) để phá vỡ các polyme chuỗi dài thành các phân tử nhỏ hơn, tạo ra nhiên liệu, khí và than giống như dầu thô.

Tổng quan về quy trình

Nhiệt phân xảy ra ở nhiệt độ từ 300–900°C, thường là 400–700°C, trong lò phản ứng kín với nitơ hoặc chân không để loại trừ oxy và ngăn chặn quá trình đốt cháy. Nhựa phân hủy thành hơi ngưng tụ thành dầu nhiệt phân (syn-crude), với năng suất lên đến 68% đối với một số loại như polyetylen, cùng với khí không ngưng tụ và cặn rắn.

Lợi ích chính

Nó chuyển đổi nhựa không thể tái chế thành dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh thấp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch, giảm chất thải chôn lấp và nhu cầu dầu nguyên sinh đồng thời cho phép một chu trình carbon khép kín. Quá trình này thân thiện với môi trường hơn so với đốt lộ thiên, vì khí có thể được tái chế để sưởi ấm.

Đầu ra và năng suất

  • Dầu nhiệt phân: Sản phẩm chính (năng suất 20–70%), có thể sử dụng làm nhiên liệu hoặc nguyên liệu lọc dầu.

  • Khí: 10–30%, tái chế hoặc sử dụng làm năng lượng.

  • Char: 5–20%, đối với muội than hoặc hoạt hóa.

Các yếu tố như nhiệt độ (năng suất dầu cao hơn lên đến ~ 600 °C) và loại nhựa ảnh hưởng đến kết quả.

Trạm nhiên liệu khẩn cấp

Trong tình hình khẩn cấp thời chiến hiện nay, nhiên liệu đang trở nên khan hiếm trên toàn thế giới, và may mắn thay, rác thải nhựa có ở khắp mọi nơi. Với lò phản ứng đơn giản này, nhiên liệu mới sẽ có sẵn ở bất cứ nơi nào nó được đặt. Chúng tôi đặt tên cho loại nhiên liệu mới này là XPlas (từ “ex plastics” – rác thải nhựa) và nó có thể khắc phục tình trạng thiếu xăng và dầu diesel.

Trong thời điểm thiếu nhiên liệu nghiêm trọng, đặc biệt là ở các khu vực bị bao vây hoặc bị chiến tranh tàn phá như hiện nay hầu hết các quốc gia đang trải qua, việc chuyển đổi rác thải nhựa thành nhiên liệu khẩn cấp thông qua quá trình nhiệt phân đã nổi lên như một kỹ thuật sinh tồn tạm thời, quan trọng. Quá trình này bao gồm việc nung nóng chất thải nhựa trong môi trường không có oxy để tạo ra dầu thô, sau đó có thể được chưng cất thành xăng và dầu diesel, hai trong số những nhiên liệu sơ cấp cần thiết nhất.

Quá trình chính là nhiệt phân (phân hủy nhiệt), trong đó chất thải nhựa được thu gom, làm sạch và đặt trong một lò phản ứng kim loại kín. Nhựa được nung nóng đến nhiệt độ cao, từ 300–700°C, trong điều kiện không có oxy. Nhiệt độ cao phá vỡ các chuỗi phân tử của nhựa, biến nó thành hơi.

Hơi đi qua một ống làm mát, ngưng tụ thành dầu lỏng. Ở nhiệt độ cao hơn, trên 200°C, quá trình ngưng tụ tạo ra dầu diesel. Trong khi ở nhiệt độ thấp hơn, dưới 200°C, quá trình ngưng tụ tạo ra xăng. Một kilogram chất thải nhựa có thể tạo ra khoảng 0,8 lít nhiên liệu.

Các loại nhựa hiệu quả nhất cho quá trình này là những loại có hàm lượng hydrocarbon cao, bao gồm: Polyethylene (PE), được tìm thấy trong túi và hộp đựng bằng nhựa; Polypropylene (PP), được sử dụng trong hộp đựng thực phẩm và cốc nước; Polyethylene mật độ cao (HDPE), được sử dụng trong chai dầu gội và hộp đựng sữa; và Polystyrene (PS), thường được sử dụng để đóng gói các thiết bị điện tử như tivi, v.v.

Một lò phản ứng đơn giản cho quá trình này được thể hiện sơ lược như hình dưới đây; chúng tôi có thể tùy chỉnh kích thước để phù hợp với nhu cầu của bạn. Bên cạnh việc hữu ích trong thời chiến, lò phản ứng đơn giản này cũng rất quan trọng trong việc làm sạch môi trường khỏi rác thải nhựa PE, HDPE, PP và PS, chiếm hơn 80% lượng rác thải nhựa trên thế giới.

(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *