ويختلف ناتج الانحلال الحراري للبلاستيك اعتمادًا على عدة عوامل، بما في ذلك نوع البلاستيك وظروف التشغيل وتقنية الانحلال الحراري المستخدمة. وعادةً ما ينتج عن الانحلال الحراري للبلاستيك ما يقرب من 50-80% من زيت الانحلال الحراري، و20-35% من غاز الانحلال الحراري، و3-30% من بقايا الانحلال الحراري. وتتأثر هذه العوائد بمتغيرات مثل درجة الحرارة، ووقت المكوث، وجودة المادة الأولية البلاستيكية. تفضل درجات الحرارة المرتفعة عمومًا إنتاج الغاز، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة ومعدلات التسخين الأبطأ قد تزيد من إنتاج الفحم أو السائل. كما تلعب نظافة النفايات البلاستيكية وتكوينها دورًا مهمًا في تحديد توزيع المنتج النهائي.
شرح النقاط الرئيسية:
-
المحصول النموذجي من التحلل الحراري للبلاستيك:
- زيت الانحلال الحراري: محصول 50-80%.
- غاز الانحلال الحراري:: 20-35% عائد 20-35%.
- بقايا الانحلال الحراري (الفحم): 3-30% من المحصول.
- هذه العوائد تقريبية ويمكن أن تختلف بناءً على الظروف المحددة والمواد الأولية المستخدمة.
-
العوامل المؤثرة على العائد:
- نوع البلاستيك: تختلف المواد البلاستيكية المختلفة (مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين والبوليسترين) في بنيتها الكيميائية التي تؤثر على سلوك تحللها وتوزيع منتجاتها.
- درجة الحرارة: تميل درجات حرارة الانحلال الحراري المرتفعة (على سبيل المثال، أعلى من 700 درجة مئوية) إلى تفضيل إنتاج الغاز بسبب زيادة التكسير الحراري، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة (على سبيل المثال، 400-500 درجة مئوية) تفضل إنتاج السائل والفحم.
- وقت الإقامة: يمكن أن تؤدي فترات المكوث الأطول في المفاعل إلى مزيد من تكسير السوائل إلى غازات، مما يؤثر على توزيع المردود.
- جودة اللقيم: عادةً ما تؤدي النفايات البلاستيكية النظيفة والجافة والمتجانسة إلى إنتاجية أعلى من المنتجات المرغوبة. ويمكن أن تقلل الملوثات مثل التربة أو الرماد من المحصول وتؤثر على جودة المنتج.
-
ظروف التشغيل وتأثيرها:
- درجة حرارة منخفضة ومعدل تسخين بطيء: يفضل إنتاج الفحم، كما رأينا في عمليات الانحلال الحراري البطيء، والتي يمكن أن تنتج ما يصل إلى 50% من الفحم.
- درجة حرارة معتدلة ومعدل تسخين مرتفع: مثالي لزيادة إنتاجية السائل (الزيت) إلى أقصى حد، حيث إنه يعزز التحلل السريع للبلاستيك إلى أبخرة قابلة للتكثيف.
- درجة حرارة عالية وزمن مكوث طويل: يحسن إنتاج الغاز عن طريق تكسير الجزيئات الأثقل إلى غازات أخف مثل الغاز المتزامن (خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون والميثان).
-
مقارنة مع الانحلال الحراري للكتلة الحيوية:
- بينما تتشابه عوائد الانحلال الحراري للبلاستيك مع الانحلال الحراري للكتلة الحيوية من حيث فئات المنتجات (الزيت والغاز والفحم)، يمكن أن تختلف النسب بشكل كبير. على سبيل المثال، عادةً ما ينتج عن الانحلال الحراري للكتلة الحيوية حوالي 60% من الزيت الحيوي و20% من الفحم الحيوي و20% من الغاز المترابط، في حين أن الانحلال الحراري للبلاستيك ينتج عادةً إنتاجية أعلى من الزيت (50-80%) وإنتاجية أقل من الفحم (3-30%).
-
أهمية إعداد المواد الأولية:
- النظافة: تعمل إزالة الملوثات مثل الأوساخ والمعادن والمواد غير البلاستيكية على تحسين الإنتاجية وجودة المنتج.
- محتوى الرطوبة: يفضل استخدام المواد الأولية الجافة، حيث أن الرطوبة يمكن أن تقلل من كفاءة عملية الانحلال الحراري وتزيد من استهلاك الطاقة.
- نوع البلاستيك: تميل المواد اللقيم البلاستيكية النقية أو أحادية النوع (على سبيل المثال، البولي إيثيلين فقط) إلى إنتاج منتجات أكثر قابلية للتنبؤ وأعلى جودة مقارنةً بالبلاستيك المختلط.
-
التكنولوجيا وتصميم المفاعل:
- يمكن أن يؤثر نوع مفاعل الانحلال الحراري (على سبيل المثال، القاع الثابت، القاع المميَّع، الفرن الدوار) على توزيع المحصول. على سبيل المثال، غالبًا ما توفر مفاعلات القيعان المميعة نقلًا أفضل للحرارة وتوزيعًا أكثر اتساقًا لدرجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى تحسين الإنتاجية.
- يمكن للتقنيات المتقدمة، مثل التحلل الحراري التحفيزي، أن تزيد من تعزيز العوائد وجودة المنتج من خلال تعزيز تفاعلات كيميائية محددة.
-
الاعتبارات البيئية والاقتصادية:
- وغالباً ما يكون تعظيم إنتاجية الزيت مواتياً من الناحية الاقتصادية، حيث يمكن استخدام زيت الانحلال الحراري كوقود أو كمادة وسيطة كيميائية.
- يمكن استخدام عائدات الغاز، على الرغم من انخفاضها، لاستعادة الطاقة داخل محطة الانحلال الحراري، مما يقلل من متطلبات الطاقة الخارجية.
- يمكن استخدام غلة الفحم/المخلفات، على الرغم من ضآلتها، في بعض الأحيان كمادة غنية بالكربون أو التخلص منها بطريقة مسؤولة.
وباختصار، فإن عائد التحلل الحراري للبلاستيك متغير للغاية ويعتمد على مزيج من خصائص المواد الأولية وظروف التشغيل والتكنولوجيا. من خلال تحسين هذه العوامل، من الممكن تحقيق التوزيع المرغوب فيه لزيت الانحلال الحراري والغاز والمخلفات، مما يجعل العملية مجدية اقتصاديًا ومستدامة بيئيًا.
جدول ملخص:
| العامل | التأثير على العائد |
|---|---|
| نوع البلاستيك | تنتج المواد البلاستيكية المختلفة نسبًا مختلفة من الزيت والغاز والمخلفات. |
| درجة الحرارة | تفضل درجات الحرارة المرتفعة الغاز؛ بينما تفضل درجات الحرارة المنخفضة الزيت والفحم. |
| وقت الإقامة | تزيد الأوقات الأطول من إنتاجية الغاز عن طريق تكسير السوائل. |
| جودة اللقيم | يحسن البلاستيك النظيف والجاف والمتجانس من الإنتاجية وجودة المنتج. |
| تقنية المفاعل | تعمل المفاعلات المتقدمة (على سبيل المثال، الطبقة المميعة) على تحسين نقل الحرارة والعائد. |
حسِّن عملية التحلل الحراري للبلاستيك لتحقيق أقصى عائد ممكن- تواصل مع خبرائنا اليوم !
