ทำความเข้าใจน้ำมันขี้ผึ้งในกระบวนการไพโรไลซิสพลาสติก

กระบวนการไพโรไลซิสพลาสติกเป็นกระบวนการที่เปลี่ยนขยะพลาสติกให้เป็นน้ำมันไพโรไลซิสโดยใช้ความร้อนสูง โดยทั่วไปแล้ว ถือเป็นวิธีการกำจัดขยะพลาสติกที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการไพโรไลซิส มักเกิดน้ำมันขี้ผึ้งเป็นผลพลอยได้ การผลิตน้ำมันขี้ผึ้งไม่เพียงแต่ลดผลผลิตของน้ำมันไพโรไลซิสเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อกระบวนการและอุปกรณ์ในภายหลังอีกด้วย บทความนี้จะพาคุณไปเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับน้ำมันขี้ผึ้งในกระบวนการไพโรไลซิสพลาสติก

น้ำมันขี้ผึ้งเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ตัว Vortex Indicator ได้ถูกนำเสนอลงในนิตยสาร เครื่องปฏิกรณ์แบบไพโรไลซิสแบบพลาสติกโซ่พอลิเมอร์ในขยะพลาสติกจะแตกตัว จึงถูกแปลงเป็นโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนต่างๆ ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการนี้อาจเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซหรือของเหลวที่มีน้ำหนักเบา หรือไฮโดรคาร์บอนหนักที่มีโซ่ยาว นั่นคือ น้ำมันขี้ผึ้ง การก่อตัวของน้ำมันขี้ผึ้งส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุต่อไปนี้:

การสลายตัวที่ไม่สมบูรณ์:

ในระหว่างกระบวนการไพโรไลซิส อุณหภูมิที่สูงจะช่วยสลายโมเลกุลสายยาวในพลาสติกให้เป็นไฮโดรคาร์บอนสายสั้น อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิไม่สูงพอหรือปฏิกิริยาไม่ทั่วถึง โมเลกุลสายยาวบางส่วนจะไม่สามารถไพโรไลซิสได้อย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ไพโรไลซิสปรากฏอยู่ในรูปของน้ำมันหนัก หรือที่เรียกว่าน้ำมันขี้ผึ้ง

การขาดปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา:

ในระหว่างกระบวนการไพโรไลซิสของพลาสติก หากไม่ได้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาไพโรไลซิสจะต้องอาศัยความร้อนสูงเท่านั้น หากไม่ได้รับการสนับสนุนจากตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นมักจะเป็นไฮโดรคาร์บอนหนักที่มีสายยาว ซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลขนาดใหญ่และจุดเดือดสูง และปรากฏเป็นสารขี้ผึ้งที่มีความหนืดหลังจากการทำให้เย็นลง

อันตรายจากน้ำมันขี้ผึ้ง

การเกิดน้ำมันขี้ผึ้งระหว่างกระบวนการไพโรไลซิสของพลาสติกจะก่อให้เกิดผลกระทบเชิงลบหลายประการ:

ลดการผลิตน้ำมันไพโรไลซิส:

เป้าหมายของกระบวนการไพโรไลซิสพลาสติกคือการผลิตน้ำมันไพโรไลซิสเหลวเบา เชื้อเพลิงเหล่านี้สามารถใช้โดยตรงในอุตสาหกรรมหรือแหล่งพลังงาน อย่างไรก็ตาม การผลิตน้ำมันขี้ผึ้งหมายความว่าไฮโดรคาร์บอนสายยาวยังไม่สลายตัวอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นผลผลิตของน้ำมันเบาจึงลดลง

ผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์:

ลักษณะหนืดของน้ำมันขี้ผึ้งทำให้ท่อเกิดการอุดตันได้ง่าย อุปกรณ์ไพโรไลซิส ระหว่างการทำความเย็นและจัดเก็บ ทำให้ความถี่ในการบำรุงรักษาอุปกรณ์เพิ่มขึ้น และอาจทำให้อุปกรณ์ขัดข้องได้ ซึ่งไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนการดำเนินงานเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความต่อเนื่องของการผลิตอีกด้วย

ยากต่อการจัดการ:

น้ำมันขี้ผึ้งเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่จัดการได้ยาก ไม่สามารถใช้กับเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ได้โดยตรง น้ำมันขี้ผึ้งต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม เช่น การกลั่นหรือการกลั่นครั้งที่สอง เพื่อแปลงเป็นผลิตภัณฑ์เบาที่มีคุณค่ามากขึ้น ซึ่งจะทำให้ต้นทุนด้านพลังงานและเศรษฐกิจเพิ่มขึ้น

โซลูชันการกำจัดน้ำมันขี้ผึ้ง: ไพโรไลซิสเร่งปฏิกิริยา

การเพิ่มหอเร่งปฏิกิริยาลงในระบบไพโรไลซิสพลาสติกจะช่วยเปลี่ยนน้ำมันขี้ผึ้งหนักให้เป็นน้ำมันไพโรไลซิสเบา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลักการทำงานของหอเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยสองด้านต่อไปนี้:

จากสายยาวสู่สายสั้น

น้ำมันแว็กซ์หนักมีน้ำหนักโมเลกุลและความหนืดสูง ตัวเร่งปฏิกิริยาในหอเร่งปฏิกิริยาสามารถลดพลังงานกระตุ้นของไฮโดรคาร์บอนสายยาวเหล่านี้ได้โดยผ่านปฏิกิริยาเคมี ซึ่งทำให้ไฮโดรคาร์บอนสายยาวเหล่านี้สามารถไพโรไลซิสเป็นโมเลกุลสายสั้นได้ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ

การเพิ่มประสิทธิภาพสภาวะปฏิกิริยา:

การปรับอุณหภูมิ แรงดัน และเวลาปฏิกิริยาในหอคอยทำให้สามารถควบคุมระดับปฏิกิริยาไพโรไลซิสได้แม่นยำยิ่งขึ้น การมีตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาได้ ทำให้ปฏิกิริยาดำเนินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำกว่า

ด้านล่างนี้เป็นวิดีโอที่แสดงกระบวนการไพโรไลซิสแบบเร่งปฏิกิริยาของพลาสติก:

สรุป

การผลิตน้ำมันขี้ผึ้งเป็นความท้าทายที่ไม่สามารถละเลยได้ในกระบวนการไพโรไลซิสพลาสติก การนำหอเร่งปฏิกิริยามาใช้เพื่อปรับปรุงสภาพปฏิกิริยาจะช่วยให้สามารถควบคุมการผลิตน้ำมันขี้ผึ้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี กระบวนการไพโรไลซิสพลาสติกจึงมุ่งหน้าสู่ทิศทางที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น การลดปริมาณการผลิตน้ำมันขี้ผึ้งจะช่วยปรับปรุงเศรษฐกิจและความยั่งยืนของเทคโนโลยีนี้ต่อไป