إن الانحلال الحراري للبلاستيك هو عملية كيميائية حرارية تعمل على تكسير النفايات البلاستيكية إلى ثلاثة منتجات رئيسية: زيت الانحلال الحراري وغاز الانحلال الحراري وبقايا الانحلال الحراري. ويختلف تركيب هذه المنتجات حسب نوع البلاستيك وظروف الانحلال الحراري. زيت الانحلال الحراري عبارة عن خليط معقد من المركبات العضوية، بما في ذلك المواد الكيميائية المؤكسدة والبوليمرات والماء. ويتكون غاز الانحلال الحراري من غازات غير قابلة للتكثيف مثل الميثان والهيدروجين، بينما تحتوي البقايا في المقام الأول على أسود الكربون والرماد. ويمكن أيضًا توليد مياه الصرف الصحي إذا كانت النفايات البلاستيكية تحتوي على رطوبة. وتتراوح الغلة عادةً بين 30-80% زيت، و20-30% أسود الكربون، و10-20% غاز.
شرح النقاط الرئيسية:
-
تركيبة زيت الانحلال الحراري
- زيت الانحلال الحراري هو المنتج السائل الأساسي للتحلل الحراري للبلاستيك، ويشكل 30-80% من الناتج.
- وهو مزيج معقد من المركبات العضوية المؤكسدة والبوليمرات والماء.
-
يحتوي الزيت على ما يصل إلى 40% من الأكسجين بالوزن ويتضمن مجموعة كبيرة من المواد الكيميائية:
- مركبات منخفضة الوزن الجزيئي مثل الفورمالديهايد وحمض الأسيتيك.
- مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع مثل الفينولات والسكريات غير المائية والسكريات قليلة السكاريد.
- يعتمد تركيب الزيت على نوع المادة الخام البلاستيكية ودرجة حرارة الانحلال الحراري.
-
تركيبة غاز الانحلال الحراري
- يمثل غاز الانحلال الحراري 10-20% من ناتج المنتج.
-
يتكون من غازات غير قابلة للتكثيف، بما في ذلك:
- الهيدروكربونات الخفيفة مثل الميثان (CH₄) والإيثيلين (C₂H₄H).
- الهيدروجين (H₂) وأول أكسيد الكربون (CO).
- يمكن استخدام هذه الغازات كمصدر وقود لعملية الانحلال الحراري أو لتوليد الطاقة الخارجية.
-
تركيبة مخلفات الانحلال الحراري
- تشكل البقايا الصلبة، أو الفحم، 20-30% من ناتج الانحلال الحراري.
- وهو يتكون في المقام الأول من أسود الكربون، وهو مادة قيمة تستخدم في صناعات مثل صناعة المطاط وإنتاج الحبر.
- قد تحتوي البقايا أيضًا على الرماد، وهو المكون غير العضوي للنفايات البلاستيكية.
-
توليد مياه الصرف الصحي
- إذا كانت النفايات البلاستيكية تحتوي على رطوبة، فقد تتولد مياه الصرف أثناء الانحلال الحراري.
- تحتوي مياه الصرف الصحي هذه عادةً على مركبات عضوية ذائبة وتتطلب معالجة مناسبة قبل التخلص منها أو إعادة استخدامها.
-
العوامل المؤثرة في تركيبة المنتج
-
يتأثر تركيب منتجات الانحلال الحراري بعدة عوامل:
- نوع البلاستيك: تنتج المواد البلاستيكية المختلفة (مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين والبوليسترين) نسبًا مختلفة من الزيت والغاز والبقايا.
- درجة حرارة الانحلال الحراري: تميل درجات الحرارة المرتفعة إلى إنتاج كميات أكبر من الغاز وأقل من النفط، بينما درجات الحرارة المنخفضة تفضل إنتاج النفط.
- تصميم المفاعل: يؤثر تصميم مفاعل الانحلال الحراري والمكثف على فصل المنتجات وجودتها.
-
يتأثر تركيب منتجات الانحلال الحراري بعدة عوامل:
-
تطبيقات منتجات الانحلال الحراري
- زيت الانحلال الحراري: يمكن تكريره إلى زيت وقود أو استخدامه كمادة وسيطة لإنتاج المواد الكيميائية.
- غاز الانحلال الحراري: يستخدم كوقود للتدفئة أو لتوليد الكهرباء.
- الكربون الأسود: تستخدم في منتجات المطاط والأحبار والطلاءات.
- مياه الصرف الصحي: تتطلب معالجة لإزالة الملوثات قبل التخلص منها أو إعادة استخدامها.
-
مكونات مصنع الانحلال الحراري
-
يتضمن مصنع التحلل الحراري النموذجي ما يلي:
- مفاعل (أو معوجة لعمليات الدفعات) حيث يتحلل البلاستيك حرارياً.
- مكثف لفصل النواتج السائلة والغازية.
- وحدة طاقة (فرن) لتوفير الحرارة للعملية.
- قد تستبعد بعض التصاميم المكثف إذا كان الهدف هو إنتاج بقايا صلبة فقط، وحرق خليط البخار والغاز في الفرن بدلاً من ذلك.
-
يتضمن مصنع التحلل الحراري النموذجي ما يلي:
من خلال فهم تركيبة منتجات الانحلال الحراري للبلاستيك، يمكن للمشترين والمشغلين تحسين العملية لتطبيقات محددة، مثل إنتاج الوقود أو المواد الكيميائية الأولية أو استعادة المواد. يسلط التباين في تركيبة المنتج الضوء على أهمية تكييف عملية الانحلال الحراري مع نوع النفايات البلاستيكية والمنتجات النهائية المرغوبة.
جدول ملخص:
| المنتج | التركيب | العائد (%) | التطبيقات |
|---|---|---|---|
| زيت الانحلال الحراري | المركبات العضوية المؤكسدة، والبوليمرات، والماء | 30-80 | زيت الوقود، اللقيم الكيميائي |
| غاز الانحلال الحراري | الميثان، والإيثيلين، والهيدروجين، وأول أكسيد الكربون | 10-20 | وقود للتدفئة وتوليد الكهرباء |
| مخلفات الانحلال الحراري | أسود الكربون، الرماد | 20-30 | تصنيع المطاط والأحبار والطلاءات والأحبار والطلاءات |
| مياه الصرف الصحي | المركبات العضوية الذائبة (إذا كان البلاستيك يحتوي على رطوبة) | - | تتطلب معالجة للتخلص منها/إعادة استخدامها |
هل أنت مستعد لتحسين عملية الانحلال الحراري للبلاستيك؟ اتصل بنا اليوم لتوجيهات الخبراء!
