La pirolisi della plastica è un processo che converte i rifiuti di plastica in olio di pirolisi tramite pirolisi ad alta temperatura. In genere, è considerato un metodo efficace per lo smaltimento dei rifiuti di plastica. Tuttavia, durante il processo di pirolisi, spesso si genera olio di cera come sottoprodotto. La generazione di olio di cera non solo riduce la resa dell'olio di pirolisi, ma ha anche un effetto negativo sui processi e sulle apparecchiature successivi. Questo articolo ti porterà a saperne di più sull'olio di cera nel processo di pirolisi della plastica.
Come si forma l'olio di cera?
Nel reattore di pirolisi in plastica, le catene polimeriche nei rifiuti di plastica si rompono. Quindi, vengono convertite in varie molecole di idrocarburi. I prodotti di questo processo possono essere idrocarburi leggeri gassosi o liquidi, o idrocarburi pesanti a catena lunga, ovvero olio di cera. La formazione di olio di cera è dovuta principalmente ai seguenti motivi:
Decomposizione incompleta:
Durante il processo di pirolisi, le alte temperature aiutano a rompere le molecole a catena lunga nella plastica in idrocarburi a catena più corta. Tuttavia, se la temperatura non è sufficientemente alta o la reazione non è completa, alcune molecole a catena lunga non possono essere completamente pirolizzate. Di conseguenza, ciò fa sì che i prodotti della pirolisi appaiano sotto forma di olio pesante, ovvero olio di cera.
Mancanza di reazione catalitica:
Durante la pirolisi delle materie plastiche, se non viene utilizzato alcun catalizzatore, la reazione di pirolisi può contare solo su alte temperature. Senza il supporto della pirolisi catalitica, i prodotti generati tendono a essere idrocarburi pesanti a catena lunga, che hanno grandi pesi molecolari e alti punti di ebollizione, e appaiono come sostanze cerose viscose dopo il raffreddamento.
Il danno dell'olio di cera
La generazione di olio di cera durante la pirolisi della plastica porterà una serie di effetti negativi:
Ridurre la produzione di olio di pirolisi:
L'obiettivo della pirolisi della plastica è produrre olio di pirolisi liquido leggero. Questi combustibili possono essere utilizzati direttamente nell'industria o nella fornitura di energia. Tuttavia, la generazione di olio di cera significa che gli idrocarburi a catena lunga non sono stati completamente decomposti. Pertanto, la resa di olio leggero diminuisce.
Impatto sul funzionamento dell'attrezzatura:
La natura viscosa dell'olio di cera facilita l'intasamento delle condutture di apparecchiature di pirolisi durante il raffreddamento e lo stoccaggio. Aumenta la frequenza della manutenzione delle apparecchiature e può persino causare guasti alle apparecchiature. Ciò non solo aumenta i costi operativi, ma influisce anche sulla continuità della produzione.
Difficile da gestire:
L'olio di cera è un prodotto intermedio difficile da gestire. Non può essere utilizzato direttamente nella maggior parte delle applicazioni di carburante. L'olio di cera deve subire un'ulteriore lavorazione, come la distillazione secondaria o la raffinazione, per essere convertito in prodotti leggeri più preziosi. Ciò aumenta i costi energetici ed economici.
Soluzione per la rimozione dell'olio di cera: pirolisi catalitica
L'aggiunta di una torre catalitica al sistema di pirolisi della plastica aiuta a convertire l'olio di cera pesante in olio di pirolisi leggero. Nello specifico, il principio di funzionamento della torre catalitica include i due aspetti seguenti:
Da catena lunga a catena corta
L'olio di cera pesante ha un peso molecolare e una viscosità elevati. Il catalizzatore nella torre catalitica può ridurre l'energia di attivazione di questi idrocarburi a catena lunga tramite reazioni chimiche. Ciò consente loro di pirolizzarsi in molecole a catena più corta a temperature relativamente basse.
Ottimizzazione delle condizioni di reazione:
Regolando la temperatura, la pressione e il tempo di reazione nella torre, il grado di reazione di pirolisi può essere controllato con maggiore accuratezza. La presenza del catalizzatore può ridurre l'energia richiesta per la reazione, consentendo alla reazione di procedere in modo efficiente a una temperatura inferiore.
Di seguito è riportato un video che mostra il processo di pirolisi catalitica della plastica:
Conclusione
La generazione di olio di cera è una sfida che non può essere ignorata nel processo di pirolisi della plastica. Introducendo una torre catalitica per ottimizzare le condizioni di reazione, la generazione di olio di cera può essere controllata efficacemente. Con l'avanzamento della tecnologia, il processo di pirolisi della plastica si sta muovendo verso una direzione più efficiente ed ecologica. La riduzione della produzione di olio di cera migliorerà ulteriormente l'economia e la sostenibilità di questa tecnologia.
