Theo các phân tích trên, qui trình nhiệt phân có
xúc tác trên mô hình thiết bị thí nghiệm cho phép
thu được nhiên liệu lỏng có thành phần khá tương
đồng với dầu DO và FO, có hàm lượng lưu huỳnh
và nitơ khá thấp do đó không có khả năng ăn mòn,
chỉ số cetan đạt yêu cầu. Tuy vậy, thành phần và
hiệu suất qua các mẻ không ổn định, hàm lượng
nước còn cao. Điều này cho thấy cần phải nghiên
cứu sâu xa hơn để kiểm soát các thông số của quá
trình nhằm tạo ra sản phẩm có thành phần ổn định.
Mặt khác sản phẩm lỏng thu được là hỗn hợp của
các hydrocacbon dài ngắn khác nhau, cần phải
qua công đoạn chưng cất để thu các phân đoạn có
thành phần và tính chất ổn định. Thêm vào đó, thiết
bị cũng cần được cải tiến để có thể kiểm soát các
thông số q
6 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 677 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu nhiệt phân bao bì chất dẻo phế thải thành nhiên liệu lỏng - Ngô Đăng Nghĩa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
50 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
NGHIÊN CỨU NHIỆT PHÂN BAO BÌ CHẤT DẺO PHẾ THẢI THÀNH
NHIÊN LIỆU LỎNG
PYROLYSE OF WASTE PLASTIC BAGS INTO LIQUID FUEL
Ngô Đăng Nghĩa1 , Nguyễn Thanh2, Trần Yến Trang3, Lê Văn Hân4,
Trần Hải Đăng5, Nguyễn Huỳnh An6
Ngày nhận bài: 09/10/2012; Ngày phản biện thông qua: 29/11/2012; Ngày duyệt đăng: 15/12/2012
TÓM TẮT
Bao bì chất dẻo phế thải được xử lý bằng phương pháp nhiệt phân có xúc tác đã được thử nghiệm. Phản ứng nhiệt
phân có xúc tác được tiến hành ở 4000C trong điều kiện không có oxy. Kết quả cho thấy nhiên liệu thu được có tính chất
của cả dầu DO và FO. Sản phẩm có tỷ trọng trong khoảng 0,76 - 0,79g/ml, hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn 0,01% khối
lượng, hàm lượng nitơ chiếm lượng rất nhỏ dưới 0,02%, hàm lượng tro trong sản phẩm thu được khoảng 0,014 - 0,018%,
cao hơn so với yêu cầu của dầu DO là dưới 0,01%. Chỉ số cetan của sản phẩm thu được từ nhiệt phân, chưa qua tinh chế
là 49, đạt yêu cầu của dầu DO.
Từ khóa: Chất dẻo, Nhiệt phân, Nhiên liệu, Dầu diesel, Dầu đốt
ABSTRACT
The waste plastic bags were treated into fuel by pyrolyse with catalyse in this study. The reaction of pyrolyse was
carried out in the absence of oxygen in 400 0C with catalyse. The products obtained were the mix of liquid hydrocarbons
with characteristics similar to diesel oil (DO) anf fuel oil (FO) as the density in the range of 0.76 - 0.79g/ml, sulfur content
lower 0.01%, nitrogenous content under 0.02%, ash content from 0.014 - 0.018%, higher in the standard that is 0.01%. The
cetane number of crude product was 49, satisfi ed the requirement of diesel oil.
Keywords: Plastic, Pyrolyse, Fuel, Diesel oil, Fuel oil
1 PGS.TS. Ngô Đăng Nghĩa, 3 KS. Trần Yến Trang, 4KS. Lê Văn Hân, 5ThS. Trần Hải Đăng: Viện Công nghệ Sinh học và
Môi trường - Trường Đại học Nha Trang
2 TS. Nguyễn Thanh: Trường Đại học Nha Trang
6 KS. Nguyễn Huỳnh An: Công ty TNHH Huỳnh Đông, Tp. Hồ Chí Minh
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, các sản phẩm có nguồn gốc từ
polymer, đặc biệt là các loại bao bì bằng chất dẻo
(plastic bag) đã trở nên quen thuộc trong đời sống,
có mặt ở khắp mọi nơi với ưu điểm bền, chắc, tiện
dụng và rẻ. Về mặt hóa học, các bao bì chất dẻo thuộc
các hợp chất polyolefi n như polyethylene PE và
polypropylene PP, polystyrene PS, polyvinylchloride
PVC, polyethylene terephthalate PET và polyamide 6.
Thêm vào đó, người ta còn dùng nhiều chất phụ gia
để làm tăng cơ tính, tăng tính bền nhiệt, chịu được
tia cực tím, chất màu, chất hóa dẻo...
Bên cạnh các tiện ích, chất thải bao bì mang đến
bất lợi lâu dài về môi trường vì tính chất khó phân
hủy, gây tác động xấu đến môi trường đất, nước,
không khí, gây ảnh hưởng đáng lo ngại tới sức khỏe
con người. Để xử lý lượng bao bì thải bỏ này, một số
phương pháp được sử dụng hiện nay: tái chế, đốt,
chôn lấp, và nhiệt phân. Việc tái chế có hiệu quả nhất
nhưng chỉ dùng cho các loại bao bì có chất lượng
cao, ít phụ gia. Phương pháp đốt gây ô nhiễm không
khí do các khí cháy có thành phần của Cl và F. Chôn
lấp chiếm diện tích và thời gian phân hủy hàng trăm
năm. Trong bối cảnh khan hiếm nhiên liệu, trong vài
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG 51
thập niên gần đây, người ta chú ý nhiều đến phương
pháp nhiệt phân để tạo ra nhiên liệu lỏng.
Nhiệt phân là quá trình phân hủy các hợp chất
hóa học dưới tác dụng của nhiệt trong điều kiện
thiếu oxy, thông thường sản phẩm tạo ra có cấu
trúc nhỏ hơn. Nhiệt phân có thể thực hiện được ở
nhiều điều kiện nhiệt độ: nhiệt độ thấp(< 4000C),
nhiệt độ trung bình(4000C - 6000C) hay nhiệt độ cao
(> 6000C). Quá trình nhiệt phân chất dẻo có thể tạo
ra khí, sản phẩm dầu và cặn rắn. Phụ thuộc vào hỗn
hợp nguyên liệu đầu vào và điều kiện thực hiện nhiệt
phân, sản phẩm thu được khá đa dạng và phức tạp.
Khi nhiệt phân PE ở 450 0C, sản phẩm dạng khí,
chứa các hydrocarbon từ C1-C4 chiếm 20%, dạng
dầu và sáp, chứa các hydrocarbon từ C5 - C35 chiếm
75% và cặn rắn chiếm 5%. [2, 3]. Quá trình nhiệt
phân phụ thuộc vào nhiều nhân tố như thành phần
hóa học của chất dẻo, chất phụ gia, nhiệt độ nhiệt
phân, tốc độ và thời gian gia nhiệt, loại phản ứng,
áp suất vận hành, sự có mặt của khí phản ứng như
O 2, H2; chất xúc tác [1].
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu ứng dụng nhiệt
phân chất dẻo phế thải đã và đang được thực hiện
từ thập kỉ 1990 đến nay. Năm 1994, ở Ludwigshafen,
Hà Lan, một dây chuyền tái chế BASF được thiết
kế để xử lý chất dẻo phế thải hỗn hợp, công suất
15.000 tấn/năm [5]. Tại Việt Nam, thành phố Đà
Nẵng đã xây dựng nhà máy xử lý chất thải rắn công
suất 650 tấn/ngày thành dầu DO và RO. Ngoài ra
còn có một số công ty khác cũng tự chế tạo các thiết
bị nhiệt phân chất dẻo với công suất nhỏ hơn và
thiết bị tự chế tạo, sản phẩm thu được chưa được
tinh chế và còn nhiều tạp chất.
Trong bối cảnh đó, công trình nghiên cứu này
nhằm mục đích đánh giá chất lượng của sản phẩm
nhiên liệu lỏng theo công nghệ nhiệt phân đang sử
dụng trong nước, làm cơ sở cho các nghiên cứu sâu
xa hơn nhằm kiểm soát phản ứng và nâng cao chất
lượng sản phẩm trong tương lai.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Bao bì chất dẻo
Bao bì chất dẻo sử dụng trong công trình này là
các túi xốp đã qua sử dụng làm từ nhựa polyprolylene
PP. Nguyên liệu thu về được rửa sạch tạp chất bám vào
trong quá trình sử dụng, sau đó phơi khô và cắt nhỏ.
Sau đó cất giữ ở nhiệt độ phòng để dùng dần trong
các thí nghiệm.
2. Sơ đồ công nghệ mô hình hệ thống nhiệt phân
Hình 1. Sơ đồ quá trình công nghệ và thiết bị nhiệt phân
chất dẻo
Bao bì chất dẻo phế thải sau khi sử dụng
được thu gom, làm sạch bằng nước, phơi khô và
cắt nhỏ, được đưa vào buồng đốt. Tại buồng đốt,
thiết bị gia nhiệt đến 400oC và toàn bộ nguyên liệu
đầu vào bị nhiệt phân, tạo ra sản phẩm khí. Trong
buồng đốt có máy khuấy đảo trộn liên tục nhằm
tránh hiện tượng bám dính vào thành thiết bị gia
nhiệt đồng thời nguyên liệu được gia nhiệt hoàn
toàn và đồng đều. Lượng khí sinh ra sau quá trình
nhiệt phân được dẫn qua buồng phản ứng ở nhiệt
độ 200oC.
Do buồng nhiệt phân được đậy kín, khi đốt chất
dẻo, khí sinh ra sẽ đẩy không khí ra ngoài và tạo áp
Buồng đốt
Buồng phản ứng
Thiết bị ngưng tụSản phẩm
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
52 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
suất dương trong bình, do đó không khí bên ngoài
không vào được, tạo môi trường không có không
khí. Tại đây có chất xúc tác giúp quá trình phản
ứng xảy ra hoàn toàn, tiếp theo khí sau phản ứng
được dẫn qua hệ thống ngưng tụ. Hỗn hợp chất
lỏng thu được sau ngưng tụ được thu gom. Buồng
nhiệt phân được thiết kế theo hình trụ tròn, có thiết
bị khuấy trộn, đường kính ngoài 35 cm, thể tích thiết
bị 35 lít.
Buồng phản ứng hình trụ tròn đường kính ngoài
11cm, bên trong có khoang chứa chất xúc tác, thể
tích thiết bị 3,4 lít. Thiết bị ngưng tụ được thiết kế
theo hình trụ vuông, kích thước 52x10x5 (cm). Thể
tích chứa 2,5 lít.
Quá trình nhiệt phân được thực hiện với các
chất xúc tác, còn gọi là cracking xúc tác theo 3
phương án thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh
giá hiệu suất của quá trình nhiệt phân phụ thuộc vào
các loại chất xúc tác. Đó là : 1)sử dụng 100% chất
xúc tác Zeolite, 2) sử dụng kết hợp 50% Zeolite và
50% than hoạt tính để riêng biệt và 3)sử dụng 100%
than hoạt tính. Do quá trình cracking nhiệt (thermal
cracking) và cracking xúc tác (catalytic cracking)
là hai quá trình có cơ chế hóa học khác nhau nên
không sử dụng thí nghiệm so sánh khi không có xúc
tác. Mặt khác vai trò của xúc tác đã được chứng
minh rõ ràng [4].
Sản phẩm lỏng từ hai quá trình 1) và 2) được
gửi đi phân tích các chỉ tiêu nhiên liệu.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Sản phẩm lỏng bắt đầu thu được khi buồng
đốt đạt nhiệt độ trung bình 2500C, và buồng phản
ứng trên 1800C. Tuy nhiên khi nhiệt độ buồng đốt
duy trì trong khoảng 3000C đến 3500C thì sản
phẩm tạo thành ổn định về tốc độ tạo sản phẩm.
Sản phẩm dạng lỏng thu được có khả năng cháy
tốt, có mùi hắc đặc trưng. Khi để lắng, dung dịch
lỏng phân tầng thành ba lớp, trong đó chủ yếu
là lớp dầu, lớp sáp ở giữa và nước dưới cùng.
Lượng nước nhiều hay ít do nguyên liệu ban đầu
có độ ẩm khác nhau.
Có sự thay đổi màu sắc đối với sản phẩm thu
được theo thời gian phản ứng. Thời gian nhiệt
phân càng dài, dầu càng có màu vàng đậm, như
Hình 2. Sản phẩm dầu thu được từ quá trình nhiệt phân
theo thời gian khác nhau có màu sắc khác nhau
1. Hiệu suất quá trình cracking nhiệt với các loại
xúc tác khác nhau
Kết quả thí nghiệm cho trên bảng 1. Với cùng
lượng xúc tác khoảng trên 700g (con số này là
do thiết kế buồng phản ứng trong đó lượng xúc
tác được nhồi đầy vào buồng phản ứng có kích
thước xác định), sử dụng kết hợp zeolit và than
hoạt tính cho hiệu suất là 71%, cao hơn xúc tác
chỉ dùng zeolit là 28% và than hoạt tính là 55,6%.
Như vậy có thể thấy rõ tác dụng của kết hợp than
hoạt tính nâng cao hiệu quả xúc tác, tạo sản phẩm
dầu nhiều hơn khi sử dụng 1 loại chất xúc tác
là zeolit hay than hoạt tính. Tuy nhiên, do điều
kiện thí nghiệm còn hạn chế, chúng tôi chưa thể
đi sâu vào cơ chế xúc tác. Về cảm quan, dầu thu
từ 100% zeolit cho màu vàng sáng và ổn định
theo nhiều mẻ. Loại hỗn hợp lại cho màu càng về
sau càng tối. Loại 100% than hoạt tính cho màu
vàng đỏ.
vậy có mối liên hệ chặt chẽ giữa thời gian nhiệt
phân và chất lượng sản phẩm dầu thu được. Sau 1
thời gian bảo quản, sản phẩm có hiện tượng biến
đổi màu từ màu vàng sáng trở nên đậm dần khi
để trong điều kiện bình thường. Nguyên nhân có
thể là do một lượng hydrocacbon chưa bão hòa
khá nhiều (đặc biệt là α-olefi ns) bị oxi hóa trong
điều kiện bình thường. Các mono-olefi n và diolefi n
chứa trong dầu làm dầu có tính không ổn định vì
khả năng tự trùng hợp và hình thành các chất lắng
tụ như gôm.
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG 53
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm nhiệt phân chất dẻo với ba loại xúc tác khác nhau
Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3
Khối lượng nguyên liệu 3020g 3003g 3058g
Khối lượng chất xúc tác:
zeolite (Z)/ than hoạt tính (THT) Z = 716,90g
THT= 379,40g
Z= 209,13g THT= 774,93g
Khối lượng dầu thu được 850g ± 150g 2130g 1700g
Khối lượng nước tự do 49,23g 52,42g 40,22g
Khối lượng tạp chất 2, 05g 6,43g 2,38g
Màu sắc dầu Màu vàng tươi Màu vàng đỏCác mẻ sau màu tối Màu vàng đỏ
Mùi Có mùi hắc đặc trưng Có mùi hắc đặc trưng Có mùi hắc đặc trưng
Hiệu suất tạo sản phẩm dầu
(khối lượng dầu/khối lượng
nguyên liệu)
28,33% ± 8% 71% 55.6%
2. Thông số phân tích của nhiên liệu lỏng thu được từ quá trình nhiệt phân
Nhiên liệu lỏng thu được từ hai quá trình cracking với zeolit và cracking với hồn hợp zeolit+than hoạt tính
được mang đi phân tích các chỉ tiêu nhiên liệu. Kết quả cho trên bảng 2.
Bảng 2. Các chỉ tiêu phân tích của các sản phẩm nhiệt phân
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị đo
Kết quả thí nghiệm Tiêu chuẩn TCVN 5689:2005
Mẫu 1 Mẫu 2 Diesel
1 Tỷ trọng ở 15oC g/ml 0,7696 0,7729 0,820-0,860
2 Độ nhớt ở 20oC cSt 1,005 1,23 2-4,5
3 Điểm chảy oC < -51 -30 -
4 Hàm lượng Ni tơ %KL 0,015 - -
5 Hàm lượng Lưu huỳnh %KL 0,006 - 0,25
6 Hàm lượng cặn carbon %KL 0,03 - 0,3
7 Hàm lượng tro %KL 0,018 0,014 0,01
8 Hàm lượng nước ppm 192,9 940 <200
9 Nước tự do %KL 11,85 - -
10 Tạp chất %KL 2,87 - -
11 Dầu %KL 85,28 - -
12 Điểm chớp cháy oC - -21 55
13 Chỉ số cetan - - 49 > 46
Ghi chú
Mẫu 1: số liệu phân tích trên toàn bộ sản phẩm thu được với xúc tác là zeolit
Mẫu 2: số liệu phân tích trên mẫu dầu sau khi tách ẩm và cặn, xúc tác là zeolit+than hoạt tính
Tiêu chuẩn TCVN 5689:2005 quy định các chỉ tiêu chất lượng cho nhiên liệu dầu DO dùng cho động cơ Diesel của phương tiện giao thông
cơ giới đường bộ và các động cơ Diesel dùng cho mục đích khác.
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
54 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
Điểm chảy: Theo kết quả phân tích điểm chảy
của sản phẩm là rất thấp, thông thường dưới -150C,
như vậy có thể sử dụng sản phẩm này trong nhiều
điều kiện thời tiết khác nhau, không bị hiện tượng
đông đặc khi nhiệt độ ngoài trời giảm. Đây là ưu
điểm của sản phẩm lỏng của quá trình nhiệt phân.
Tuy nhiên có thể thấy các sản phẩm nhiệt phân theo
từng mẻ khác nhau có giá trị điểm chảy khác nhau,
chứng tỏ tùy thuộc vào thời điểm lấy mẫu thí nghiệm
phân tích cũng ảnh hưởng giá trị của điểm chảy.
Tỷ trọng ở 150C: Sản phẩm lỏng có tỷ trọng
trong khoảng 0,76 - 0,79g/ml, đạt yêu cầu tỷ trọng
của dầu FO (dưới 0,965g/ml). Do sản phẩm chưa
được chưng cất, các thành phần hydrocarbon chưa
phân loại cụ thể, do đó tỷ trọng của hỗn hợp nằm
trong khoảng giữa, nhẹ hơn tỉ trọng của dầu diesel
(0,815 - 0,855g/ml) và nặng hơn tỷ trọng của dầu
nhẹ (0,757 g/ml).
Độ nhớt động học ở 20oC: dao động từ 1
đến 2,3 cSt, chưa đạt yêu cầu ổn định độ nhớt
trong khoảng 2,0 - 4,5 cSt theo yêu cầu của TCVN
5689:2005. Nếu so sánh với độ nhớt động học 500C
của dầu FO thì sản phẩm tạo ra độ nhớt quá thấp,
không đạt yêu cầu dưới ngưỡng 85 sCt. Tương tự
như tỷ trọng, độ nhớt động học của sản phẩm nằm
trên ngưỡng của dầu nhẹ và dưới ngưỡng độ nhớt
của dầu diesel (1,9 - 5,5 cSt).
Trị số cetan (CN): Thông thường chỉ số cetan
của dầu DO là trên 45. Yêu cầu CN của động cơ
diesel thường không quá cao, 45 - 50 cho động
cơ tốc độ chậm và trên 50 cho động cơ tốc độ cao
(500-1000 vòng/phút). Những nguyên liệu có trị số
cetan thấp hơn yêu cầu có thể dẫn đến những khó
khăn, trục trặc khi khởi động máy, gây nhiều tiếng
ồn, đặc biệt sẽ giảm tốc độ trong trời lạnh, tạo nhiều
khói lúc khởi động, tạo ra khí thải chứa nhiều chất
độc. Nhìn chung, nhiên liệu có CN càng cao càng dễ
khởi động, song CN quá cao sẽ gây lãng phí nhiên
liệu do cháy không hoàn toàn.
Kết quả thí nghiệm cho thấy chỉ số CN của sản
phẩm thu được từ nhiệt phân, chưa qua tinh chế là
49, như vậy đã đạt yêu cầu của dầu DO. Còn theo
tiêu chuẩn các loại nhiên liệu diesel của USA, yêu
cầu CN trên 40. Có thể nói sản phẩm lỏng thu được
có tiềm năng sử dụng cho động cơ diesel.
Điểm cháy: Theo phân tích, điểm cháy của sản
phẩm nhiệt phân là rất thấp (-210C), điều này có thể
lí giải do sự tồn tại của các hợp chất hữu cơ dễ
bay hơi vì để ở nhiệt độ bình thường, nếu không
bảo quản sản phẩm trong chai, sản phẩm tạo mùi
nhanh.
3. Hàm lượng các chất trong sản phẩm nhiệt phân
Lưu huỳnh: Là một trong các thành phần quan
trọng trong dầu, mặc dù là thành phần này chiếm
một tỷ lệ rất nhỏ. Vấn đề nghiêm trọng của dầu chứa
nhiều lưu huỳnh chính là sự ăn mòn của các sản
phẩm khí sinh ra sau khi quá trình cháy, là khí SO 2
và SO3. Trong sản phẩm của quá trình nhiệt phân,
thành phần lưu huỳnh thấp hơn 0,01% khối lượng,
như vậy trong sản phẩm lỏng gần như không có
thành phần lưu huỳnh. Điều này có thể lí giải hợp lí
vì thành phần nguyên liệu đầu vào chủ yếu là bao
chất dẻo sử dụng sinh hoạt hàng ngày nên không
được chứa các hợp chất có hại cho sức khỏe như
lưu huỳnh.
Hàm lượng nitơ: Hàm lượng nitơ trong sản
phẩm thu được chỉ chiếm lượng rất nhỏ dưới
0,02%, như vậy không có nguy cơ tạo ra các hợp
chất gây ăn mòn.
Hàm lượng carbon: Carbon được tạo thành
trong quá trình cracking hydrocarbon ở nhiệt độ
và áp suất cao. Carbon này xuất hiện trong dầu
nặng và lơ lửng trong dầu. Tuy nhiên, dầu có chứa
một lượng nhỏ carbon thì khá dễ bắt cháy mặc dù
không gặp bất cứ vấn đề gì. So sánh với các yêu
cầu thành phần cặn carbon của dầu DO và dầu
FO, lượng carbon có trong sản phẩm nhiệt phân
là rất thấp (dưới 0,06%), đạt các yêu cầu an toàn
cho quá trình đốt, tăng khả năng bắt cháy của dầu.
Lượng cặn carbon trong sản phẩm nhiệt phân thấp
hơn 0,15%, hoàn toàn tương đồng với kết quả
nghiên cứu khác.
Hàm lượng tro: Theo số liệu phân tích,
hàm lượng tro trong sản phẩm thu được khoảng
0,014 - 0,018%, trong khi đó yêu cầu của dầu DO là
dưới 0,01%. Nếu thực hiện thêm bước tinh chế sản
phẩm, có thể loại bỏ hoàn toàn lượng tro nói trên và
đạt yêu cầu của dầu DO.
So với hàm lượng tro trong dầu nhẹ (< 0,01)
và trong dầu diesel (< 0,02) theo các nghiên cứu
khác, như vậy khi chưa qua tinh chế, sản phẩm thu
được có kết quả tương đồng với chất lượng của dầu
diesel.
Hàm lượng nước: Một vấn đề khác xảy ra
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn Soá 4/2012
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG 55
trong việc sản xuất dầu là lượng nước và chất lắng
đọng tồn tại trong dầu, khi sử dụng dầu làm nguyên
liệu đốt. Nước gây ra hiện tượng bắn tia lửa, hiện
tượng này sẽ làm mất nhiệt lượng ra môi trường
bên ngoài và kết quả làm quá trình cháy không đạt
hiệu quả. Theo kết quả phân tích, hàm lượng nước
trong thành phần có thể chiếm đến 940 ppm. Tuy
nhiên theo yêu cầu chất lượng dầu DO, hàm lượng
nước là thấp hơn 0,05%, dầu FO là thấp hơn 0,1%.
Như vậy, để đáp ứng tiêu chuẩn này cần thực hiện
tinh chế và loại bỏ hàm lượng nước.
Đồng thời so sánh với kết quả nghiên cứu khác,
hàm lượng nước trong sản phẩm chưng cất của đề
tài còn khá cao, chưa kiểm soát và hạn chế được
sự tạo thành của hàm lượng này, cần phải thực hiện
các biện pháp tinh lọc để loại bỏ lượng nước này.
IV. KẾT LUẬN
Theo các phân tích trên, qui trình nhiệt phân có
xúc tác trên mô hình thiết bị thí nghiệm cho phép
thu được nhiên liệu lỏng có thành phần khá tương
đồng với dầu DO và FO, có hàm lượng lưu huỳnh
và nitơ khá thấp do đó không có khả năng ăn mòn,
chỉ số cetan đạt yêu cầu. Tuy vậy, thành phần và
hiệu suất qua các mẻ không ổn định, hàm lượng
nước còn cao. Điều này cho thấy cần phải nghiên
cứu sâu xa hơn để kiểm soát các thông số của quá
trình nhằm tạo ra sản phẩm có thành phần ổn định.
Mặt khác sản phẩm lỏng thu được là hỗn hợp của
các hydrocacbon dài ngắn khác nhau, cần phải
qua công đoạn chưng cất để thu các phân đoạn có
thành phần và tính chất ổn định. Thêm vào đó, thiết
bị cũng cần được cải tiến để có thể kiểm soát các
thông số quá trình tốt hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Achyut K. Pandaa, R.K. Singha, Mishrab DK. Thermolysis of wasteplastics to liquid fuel: A suitable method for plasticwaste
management and manufacture of value added products—A world prospective. Renewable and Sustainable Energy Reviews,
2010; 14:233-48.
2. Buekens A. Introduction to Feedstock Recycling of Plastics. In: John Scheirs, Kaminsky W, editors. Feedstock Recycling and
Pyrolysis of Waste Plastics. UK: John Wiley & Sons, Ltd; 2006.
3. J. Aguado , D. P. Serrano, Escola JM. Fuels from Waste Plastics by Thermal and Catalytic Processes: A Review. Ind Eng
Chem Res 2008; 47: 7982-92.
4. J. Aguado, D.P. Serrano, Escola JM. Catalytic Upgrading of Plastic Wastes. In: J. Scheirs, Kaminsky W, editors. Feedstock
Recycling and Pyrolysis of Waste Plastics. UK: John Wiley & Sons, Ltd; 2006.
5. Tukker A., Ing H. de Groot, Ir.L. Simons, Wiegersma IS. Chemical Recycling of Plastics Waste (PVC and Other Resins).
TNO-Report STB-99-55 Final. European Commission, DG III: TNO; 1999.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- so_4_2012_09_ngo_dang_nghia_8336_2094639.pdf