Master Tehnologii si Management in Prelu crarea Petrolului [601196]
Universitatea Ovidius Constanța
Facultatea de Stiinte Aplicate si Inginerie
Master Tehnologii si Management in Prelu crarea Petrolului
METODE DE VALORIFICARE A
DEȘEURILOR DIN MASE PLASTICE
Îndrumător, Student: [anonimizat]. Claudia Irina Koncsag Mihal Aurica
2
CUPRINS
INTRODUCERE …………………………………………………………………………………………………….. …….3
Capitolul I . Metode de valorificare a deșeurilor din mase plastice …………………………………………6
I.1. Piroliza ……………………………………………………………………………………………………………6
I.1.1.Piroliza lentă ……………………………………… ……………………………………………….6
I.1.2. Piroliza rapidă …………………………………………………………………………………….7
I.2. Gazeificarea …………………………………………………. ……………………………………………….10
I.2.1. Tipuri de reactoare de gazeificare ……………………………………………………….11
I.3. Cracarea catalitică ……………………………………………………… …………………………………..12
I.3.1. Sistemele catalitice ……………………………………………………………………………14
I.3.1.1. Sistem omogen …………………………………………………………… ……………………………14
I.3.1.2. Sistemele eterogene de catalizatori ………………………………………………………………14
I.3.2. Reactoare …………………………………………………………………………………………15
Capitolul II . Valorificarea deșeurilor din mase plastice prin piroliză ……………………………………18
II.1. Materii prime ……………. ………………………………………………………………………………….18
II.2. Realizarea procesului și aparatură ……………………………………………………………………19
II.3. Produși de reacție ………… ……………………………………………………………………………….25
Capitolul III . Piroliza indusă de microunde a deșeurilor din mase plastice …………………………..28
III..1. Piroliza indusă de microunde a deșeurilor plastice …………………………………………..28
Capitolul VI. Concluzii ………………………………………………………………………………………………….33
Bibliografie ……………………………………… …………………………………………………………………………..34
3
INTRODUCERE
Deșeurile reprezintă o problemă importantă în toate țările, în special în țările dezvoltate.
În ultimii 10 ani, si în România, politicile de gestiune a deșeurilor au avut un rol important
asupra societății prin dinamica dezvoltării lor și prin efectul asupra mediului. Cadrul de referință
în ceea ce privește gestiunea deșeurilor în România a fost creat prin elaborarea Strategiei și
Planurilor de gestiune a deșeurilor:
• Strategia Națională de Gestionare a Deșeurilor
• Planul Național de Gestionare a Deșeurilor (2003 -2013)
• Planurile Regionale de Gestionare a Deșeurilor (2004 -2013)
• Planurile Județene de Gestionare a Deșeurilor
Unul din o biectivele importante ale noii Strategii naționale de gestionare a deșeurilor îl
reprezintă atingerea unui grad de pregătire pentru reutilizare, reciclare și alte operațiuni de
valorificare materială de minim 30% din masa totală a deșeurilor generate la ni vel național până
în anul 2020 . Obligativitatea de reciclare a condus la o renaștere a capacităților de reciclare și la
dezvoltarea serviciilor de pregătire a deșeurilor pentru reciclare respectiv, a unei cote minime de
60% până în anul 2030. În ciuda efo rturilor depuse în ultimii ani, România trebuie să accelereze
procesul de acoperire cu servicii de colectare a deșeurilor, a colectării selective, de sortare și
recuperare astfel încât să îndeplinească cerințele Uniunii Europene. Deși mare parte din
obliga țiile de reciclare sunt îndeplinite, doar 1% din deșeurile municipale tratate sunt reciclate la
nivel național, iar 99% sunt depozitate la rampe de gunoi – soluția cea mai puțin dezirabilă.
Din toată masa de deșeuri, deșeurile provenite din mase plastice r idică cea mai mare
problemă din cauza dezvoltării industriei petrochimice din ultimii ani. In Romania consumul de
plastic deci si cantitatea de salubrizat a crescut dramatic dupa anii 90 . Element cheie al societatii
de consum, plasticul este un material fo arte utilizat in producerea de ambalaje. Polietilenul
tereftalat (PET), un plastic din familia poliesterilor, este astazi folosit cu precadere in industria
alimentara, la ambalarea bauturilor racoritoare, apei minerale, laptelui, uleiului si a altor tipuri de
produse. Desi materialul este ieftin, pretul pe care il platim pentru utilizarea pe scara larga a
sticlelor din plastic este extrem de mare: in ultimii ani a crescut foarte mult cantitatea de deseuri
din plastic, depozitate la intamplare in natura. Petul nu este biodegradabil si rezista sute de ani,
4
aducand prejudicii semn ificative mediului inconjurator. De aceea, colectarea si re ciclarea
sticlelor din plastic este absolut necesara. In Romania sunt puse pe piata, anu al aproximativ
350.000 de tone de ambalaje plastice, o mare cantitate fiind reprezentata de pet. Conform unui
raport al Agentiei Nationale pentru Protectia Mediului Bucuresti, in tara noastra, capacitatea
actuala de reciclare a plasticului, inclusiv pet, este de 45 -50.000 de tone pe an. Peturile care nu
sunt valorificate ajung fie la gropile de gunoi, fie la voia intamparii, in natura.
Datele actuale arata ca in Roman ia la circa 2m3 de deseuri menajere se gasesc in medie 4
kilograme resturi de polietilena.
In trecut, deșeurile plastice nu erau reciclate din cauza costului ridicat. Cu toate acestea,
noi legi de mediu au condus la căutarea alternativelor la depozitarea deșeurilor în gropi de gunoi,
adică destinația finală a mai mult de 50% din deșeurile provenite din mase plastice din Europa.
Variantele de management ale deșeurilor din mase plastice sunt urmatoar ele: ruta primară
– gropi de gunoi, ruta secundară – incinerarea, ruta terțiară – reciclarea mecanică ce constă în
topire și turnarea în forme și ruta cuaternară – cea mai importantă modalitate de reciclare ce
constă în descompunerea termică a deșeurilor p entru recuperarea produselor utile.
Dintre alternativele de tratare a deșeurilor plastice, cea mai folosită este depozitarea în
groapa de gunoi, fiind cea mai ieftină, dar în contradicție cu legile de protecție a mediului.
Altă posibilitate o reprezintă folosirea deșeurilor plastice pe post de combus tibil pentru a
produce energie termica si electrica . Astfel sunt valori ficate resturile plastice ameste cate si
impure, dar si cele toxice. Această incinerare a deșeurilor este des în tâlnită în industria
cimen tului, siderurgica, in alimentarea centralelor termoelectrice. Arderea deseurilor plastice
pentru obtinerea energiei inca este controversata din punct de vedere ecologic pentru ca trebuie
acordata o atentie deosebita purificarii gazelor de ardere, deoarece pot aparea substante toxice , ca
de exemplu dioxina .
Valorificarea energetica este de dorit in instalatii de incinerare superioare, sarace in
emisii, cu un control al materialului introdus, ca si c u o utilizare eficienta a energiei. Toate
instalatiile de incinerare si coincinerare trebuie proiectate, echipate, construite si exploatate astfel
încât sa se previna emisii în atmosfera care sa genereze cresterea semnificativa a poluarii aerului
5
la nivelul solului; în particular gazele de a rdere trebuie evacuate, într -o maniera controlata si în
conformitate cu standardele nationale si internationale privind calitatea aerului, prin intermediul
unui cos a carui înaltime este astfel calculata încât sa asigure, cel putin la limita primei zone
locuite, o dispersie corespunzatoare a unor emisii sub valorile normate ale indicatorilor de
poluare, în orice conditii atmosferice . Se vor monitoriza permanent emisiile de : oxizi de azot
(NO(x)), monoxid de carbon (CO), pulberi totale, carbon organic total (TOC), acid clorhidric
(HCI), acid fluorhidric (HF), bioxid de sulf (SO2).[1]
Ca alternative sunt reciclările mecanice și chimice.
În România, procedeul cel mai utilizat astăzi este reciclarea mecanică a deșeurilor de
mase plastice. Acesta se face fără modificarea structurii materialului (polimerului), și constă în
operațiile de extrudare – granulare și injecție. Reciclarea mecanică e ste cea mai interesantă
deoarece permite plasticului sa fie folosit ca materie primă pentru alte produse din industrie. Dar,
acest tip de reciclare este valid doar pentru amestecuri formate dintr -un singur tip de plastic sau
din amestecuri speciale de mate riale plastice, deci necesită în pre alabil o separare și identificare
foarte bună a tipurilor de materiale.
Atunci cand reciclarea mecanică nu este posibilă, se pot folosi tehnologii de reciclare
chimică (piroliza, hidrogenare, gazeificare, cracare, lic hefiere) .
CAPITOLUL I
METODE DE VALORIFICARE A DEȘEURILOR DIN MASE PLASTICE
I.1. Piroliza
Cracarea termică, de asemenea numită și piroliză, este un proces de descompunere
termică și chimică, care duce în general la obținere de molecule cu lanțuri mai scurte. Semantic,
termenul de termoliză este mai potrivit decât piroliză deoarece procesul piro litic necesită oxigen
6
pentru întreținerea flăcării, iar în maj oritatea proceselor pirolitice a erul este exclus din motive de
siguranță, calitate a produselor și randamente.
Piroliza poate fi realizată la diferite niveluri de temperatură, timpi de reacție, presiuni și
în prezența sau absența gazului sau lichidelor reactive [3].
În procesele pirolitice, se produce o degradare termică a materiei prime în intervalul de
temperatură 400 – 600℃ în absența oxigenului. Acest proces este caracterizat de încălzirea
indirectă a materialelor prin mantaua cuptorului sau cu ajutorul serpentinelor. Se obțin în urma
procesului produse pirolitice: solide (un amestec de metale carbonizate și materie mineral ă) și
gaze fierbinți (condensabile și necondensabile). Proporția în care se găsesc acestea depinde de
materia primă din care provin, de tehnologia abordată și de condițiile de operare (temperatură,
presiune, viteza de încălzire). Atmosfera din interiorul c uptorului este compusă în mare parte din
gazul pirolitic.
Piroliza lentă poate fi realizată în reactoare rotative sau în cuptoare statice echipate cu
agitatoare cu palete sau cu extruder pentru a omogeniza materia primă și pentru a mări transferul
de căld ură. Piroliza rapidă este realizată de obicei în cuptoare cu pat fluidizat sau în cuptoare de
tip vortex ablative. Deoarece piroliza este doar un pretratament, gazul, lichidul și solidul rezultat
necesită un postratament pentru a putea fi valorificate mai departe.
I.1.1. Piroliza lentă
Piroliza lentă este realizată în cuptoare rotative, aceastea fiind cele mai folosite în
industrie. Această tehnologia își are începuturile în anii 1980. Majoritatea proceselor tehnologice
acceptă încălzirea exterioară pr odusă de arderea unor combustibili, dar există unele procese care
se folosesc de combustia gazelor pirolitice sau de electricitate pentru realizarea încălzirii.
Toate instalațiile dezvoltate includ o serie de condensatoare pentru a putea recupera
diferitele fracții de hidrocarburi conținute de gazele pirolitice. Acest proces este eficient, dar
7
destul de costisitor ceea ce este în contradicție cu prețul petrolului. De regulă, gazele fierbinți
sunt arse într -o camera de postcombustie, o parte din energie fiind utilizată la încălzirea
cuptorului, iar restul pentru obținerea aburului. Una din principalele probleme întâlnite este
depunerea de cocs pe serpentina cuptorul ui. Deci, una din abordările de îmbunătățire a
procesului este de a menține gazul fierbinte prin încălzirea serpentinei și de a îl arde direct. În
prezent, din cauza creșterii rapide a prețului țițeiului, recuperarea hidrocarburilor din gazele
pirolitice a devenit un subiect mult mai realist.
Proiectarea reactoarelor rotative se face ținând cont de carbonizarea completă a
produselor. Puterea fierbătorului este aleasă în funcție de limitările de consum de energie. Deci,
o instalație este caracterizată ori d upă puterea sa, ori după capacitatea de materie primă.
Reactoarele rotative sunt utilizate de regulă pentru materii prime diferite ca solurile
contaminate, reziduuri petroliere, automobile casate, deșeuri municipale, nămoluri industriale,
anvelope folos ite, etc.
Cuptoarele cu pat mobil se pot clasifica în trei familii:
Cuptoare verticale echipate cu lamele rotative. Astfel de instalații se utilizează în Japonia
pentru tratarea deșeurilor de plastic și a anvelopelor uzate.
Cuptoare orizontale cilindrice echipate cu lamele rotative.
Tuburi orizontale echipate cu extrudere Archimedean. Produsele pirolitice sunt
transferate imediat într -un reactor de gazeificare cu abur.
Reactoare orizontale cu mai multe zone de reacție echipate cu lamele rotative.
I.1.2. Piroliza rapidă
Piroliza rapidă (sau flash) necesită un transfer foarte bun de căldură la deșeul din mase
plastice. Tehnologia cu pat fluidizat este adaptată foarte bine pentru acest scop.
Reactorul cu antrenare este utilizat de obicei pentru tratarea biomasei, dar se poate folosi
și pentru amestecurile de deșeuri de polimeri. Un arzător ce funcționează cu cantități
8
stoechiometrice de aer și propan produce un flux gazos inert care circulă ascendent prin reactorul
vertical, antrenând particulele în timp ce le încălzește.
Figura I.1. Reactor cu antrenare[3]
Energia termică a gazelor de purjă este folosită pentru încălzirea particulelor și pentru furnizarea
căldurii necesare pentru reacția de piroliză. Dezavantajul acestui reactor este raportul mare de
azot necesar (4:7).
În reactoarele de tip vortex ablativ, particulele de deșeuri sunt antrenate de fluxul de azot
și intră tangențial în reactorul cilindric preîncălzit. Deoarece timpul de staționare este relativ mic,
particulele solide convertite incomp let sunt separate și recirculate în sistem. Filmul de ulei lichid
depus pe pereții reactorului se evaporă rapid înainte de producerea cracării. Un astfel de react or
este schematizat în Figura I .2.
9
Figura I.2. Reactor vortex ablativ[3]
Avantajele pirolizei:
permite reciclarea amestecurilor de deșeuri din mase plastice care nu pot fi reciclate
eficient prin alte alternative;
permite reciclarea deșeurilor murdare sau cu depuneri de sol (ex. din agricultură);
permite reciclarea plasticelor laminate, p roces dificil de realizat cu procese
convenționale;
potrivit pentru o gamă largă de materii prime.
Dezavantajele pirolizei:
– procese discontinue (nu sunt viabile din punct de vedere comercial);
depuneri de cocs pe schimbătoarele de căldură;
depuneri de pa rticule de nisip în procesele cu pat fluidizat;
calitate nesatisfăcătoare a combustibililor;
conținut de sulf relativ mare în produșii finali (100 – 700 ppm).
10
I.2. Gazeificarea
Un alt proces de degradare termică este gazeificarea. Materialul este încălzit
direct la temperaturi mari (800 – 1000℃) prin combustia parțială a carbonului conținut
în monoxid de carbon. O cantitate limitată de aer (sau oxigen) este permisă în cuptor
potrivită reacției stoechiometrice (formarea CO 2 și apei) astfel încât at mosfera din cuptor
să fie guvernată de raportul CO/CO 2.
Prin combinarea celor două procese, de piroliză și gazeificare, se obține un proces
în două etape (470 ℃ și 800℃), fiind posibilă îmbunătățirea randamentului de produse
gazoase și a calității acestora . În aceste condiții, randamentul de gaz atinge 80%.
Figura I.3. Schematizarea procesului de piroliză urmată de gazeificare[3]
Prin gazeificarea cu oxigen pur, se obține gaz ce conțin în mare parte monoxid de carbon și
cărbune. Pe altă parte, la gazeificarea cu aer, este prezentă o mare cantitate de azot de aceea se
produce un gaz cu putere calorifică mică. Prin gazeificarea cu abur se formează gaz de sinteză
bogat în CO și H 2. Gazeificarea combinată cu abur și oxigen este folosită pentru a avea u n
control mai bun asupra temperaturii procesului (gazeificarea cu abur este endotermă).
Gazeificarea produce, de asemenea, și cenușă. Unele procese de gazeificare sunt realizate sub
presiune mare.
11
I.2.1. Tipuri de reactoare de gazeificare
Calitatea produ șilor de gazeificare este în strânsă legătură cu materia primă și va diferi în
funcție de tehnologia folosită. Formarea cocsului poate fi o problemă majoră în unele cazuri. Mai
jos sunt prezentate câteva tipuri de reactoare utilizate la gazeificare:
Reacto are axiale: cu aer sau oxigen, cu circulație ascendentă sau descendentă. În timpul
gazeificării ascendente, deșeul circulă încet din partea inferioară a reactorului, iar fluxul
de aer sau oxigen circulă în contracurent cu deșeul. Gazeificarea se produce pr ogresiv,
gazele, reziduul și faza lichidă fiind conduse către partea superioară a coloanei, dar fără
să atingă zona fierbinte a cuptorului. În gazeificarea descendentă (reactor cu pat fix),
aerul și deșeul circulă în echicurent descendent. Gazeificarea se produce până la atingerea
patului fix, producându -se gaz, ulei și reziduu care ating progresiv zona cu temperatură
mare, cracarea termică realizându -se sever.
Reactoare cu pat fluidizat: aer – oxigen sau abur (cu barbotare și circulare). În reactorul
cu barbotare, materia primă se află sub formă de pat. Gazul pirolitic, uleiul și cărbunele
sunt antrenate de gazul fluidizat. Cenușa produsă rămâne în reactor. În reactoarele cu
circulare continua, solidele sunt separate de gaze, acestea fiind recirculate în reactor
pentru producerea procesului de gazeificare. Cenușa produsă este descărcată continuu din
reactor.
Cu zone de reacție multiple: aer. În aceste reactoare, deșeul este alimentat pe la partea
superioară a reactorului și circulă descendent prin zonele d e reacție. Aerul este injectat pe
la partea inferioară, circulând în contracurent cu materia primă, încălzind -o. Cenușa
produsă se elimină pe la partea inferioară a reactorului.
Reactoare rotative: aer. Acesta este constituit dintr -un cilindru oblic căptuș it cu ceramică.
Deșeul este alimentat prin partea frontală a reactorului, fiind omogenizat de agitator.
Deșeul este încălzit progresiv în timp ce circulă descendent până la carbonizare când se
eliberează gazele pirolitice. Carbonul fix cu minerale circulă până la capătul opus al
reactorului unde este convertit în condiții stoechiometrice în monoxid de carbon. Fluxul
de monoxid de carbon și azot amestecat cu gaze pirolitice circulă în contracurent
încălzind progresiv deșeul. Combustia se produce complet înt r-o camera de post –
combustie.
12
I.3. Cracarea catalitică
Cracarea catalitică este o modalitate de a obține produse foarte valoroase din materii
prime ca deșeurile plastice. Condițiile de operare trebuie să maximizeze producția de
hidrocarburi valoroase și să minimizeze dezactivarea catalizatorului. Deci, condițiile de reacție
sub care polimerii sunt convertiți eficient în parafine cu lanțuri molecularulare mici (C 5 – C10)
sunt necesare și de dorit deoarece aceste substanțe sunt folosite ca materii prime de industrie sau
ca și combustibili, deci constituie produse cu valoare mare. În timpul ultimilor 35 de ani, au fost
realizate numeroase studii despre condițiile de reacție și catalizatorii necesari convertirii
deșeurilor de polimeri în amestecuri de hidroca rburi.
Cercetările anterioare în domeniul cracării catalitice au fost centrate pe materii prime ca
poliolefinele deoarece acești polimeri se găsesc în procentele cele mai mari în deșeurile din mase
plastice. În unul dintre primele studii, Uemichi a utili zat catalizatorii de aluminosilice, carbon
activat, Pt/aluminosilice și Pt/Al pentru cracarea polietilenei. Câțiva ani mai târziu, Takesue a
ajuns la concluzia că polietilena crachează în polimeri cu lanțuri mai scurte și ramificate sub
condiții blânde cu catalizator aluminosilicat. În 1989, Beltrame și Carniti au utilizat pe rând
alumina, silicea, zeoliți HY și REY și alumosilicea într -un reactor discontinuu la presiune
scăzută. Folosindu -se de calcule ale energiei de activare, ei au descoperit că zeoliții (HY și REY)
au fost cei mai eficienți dintre catalizatorii testați. Ivanova et al. au descris efectul catalizatorilor
acizi Lewis asupra cracării polietilenei în 1991. Ei au demonstrat că selectivitatea produșilor
volatili poate varia prin modificarea aci dității catalizatorilor. De exemplu, atunci când polietilena
a fost cracată de AlCl 3, 41% din produșii volatili au fost hidrocarburi C 4. Randamentul de
hidrocarburi C 4 a crescut la 85% atunci când a fost folosit catalizator MgCl 2∙AlCl 3. În timpul
anilor 1 990, s -au efectuat studii asupra utilizării catalizatorilor pentru reformarea produselor
obținute din descompunerea termică a polietilenei. În aceste studii, polietilena a fost cracată
termic, iar produșii de reacție au fost supuși reformării catalitice.
Comparativ cu polietilena, au existat și studii despre descompunerea polistirenului. În
1976, Yamamoto au descoperit că prin încălzirea polistirenului în prezența aluminosilicei duce la
randamente mari de benzen, cumen și toluen. Cinci ani mai târziu, Puka nszky a descoperit că
adiția unui acid Lewis la topitura de polistiren duce la scurtarea lanțului polimeric și la formarea
legăturilor duble. În 1990, Audisio et al au utilizat silicea, alumina, aluminosilicea, HY și REY
13
pentru cracarea polistirenului în v id la temperatura de 200 – 550℃. În 1997, Sedran a utilizat un
reactor cu pat fluidizat pentru cracarea polistirenului. Mai recent, cracarea polistirenului de
zeoliții mezoporoși MCM -41 și aluminosilice amorfe au fost studiate comparativ. De asemenea,
carbonul pe suport metalic a fost utilizat pentru cracarea polistirenului în decalină. Guoxi a
studiat efectul unor pudre metalice asupra descompunerii termice a polistirenului. Ei au găsit o
corelare între producția stirenului și electronegativitatea metalulu i.
Utilizarea unor tipuri de reactoare și a unor condiții de operare variate cu catalizatori ce
au proprietăți diferite la cracarea deșeurilor din polimeri au dus la obținerea unei game variate de
produși chimici folositori.
Produșii obținuți din cracare a catalitică a deșeurilor din mase plastice depinde de
variabilele de operare. Posibilii produși obținuți din cracarea amestecurilor de poliolefine pe
catalizatori solizi acizi sunt schematizați în Figura I.4. Depinzând în mare parte de aciditatea
cataliza torului, procesul de cracare se poate petrece aleator (aciditate slabă sau medie) sau prin
scindarea la capătul lanțului polimeric (aciditate mare) ce poate duce la formare de ceară sau
distilate medii (benzină, motorină) sau hidrocarburi ușoare (C 3 – C5). Aceste produse de reacție
primare pot fi îndepărtate din mediul de reacție prin reacții secundare (oligomerizare, ciclizare,
aromatizare). Aceste reacții depind de aciditatea și proprietățile catalizatorului, dar și de
variabilele de operare (tipul reacto rului, temperatura, timpul de staționare, etc).
Figura I.4. Mecanismul cracării catalitice a poliolefinelor pe catalizator solid acid[3]
Din gama de produse obținute, olefinele C 3 – C5 prezintă materii prime valoroase, iar
componentele parafinice pot fi folosite ca și combustibil. Fracțiile de distilate medii (C 6 – C40) au
domenii de utilizare limitate din cauza numărului mare de izomeri, ce le obligă la utilizarea ca și
14
combustibili. Î n acest caz, catalizatorul se modelează astfel încât să se poată obțină randamente
mai bune de benzină și motorină.
I.3.1. Sistemele catalitice
Catalizatorii cu site moleculare acide și catalizatorii donori de protoni măresc
izomerizarea produselor, deci măresc și randamentul de hidrocarburi izomerice care au un efect
benefic asupra cifrei cetanice și calității combustibilului. Catalizatorii cu site moleculare
puternice și cu densitate mare sunt mai potriviți la cracarea poliolefinelor. Dar, aciditatea m ărită
și dimensiunea porilor duc la dezactivarea catalizatorilor în timp scurt. Cracarea cu catalizatori
cu aciditate medie este de preferat deoarece aceștia au o durată de viață mai lungă. O problemă
majoră o reprezintă depunerea de cocs pe suprafața cata lizatorului la cracarea deșeurilor de
polimeri. Cantitatea de catalizator ce trebuie adăugată la cracarea catalitică a deșeurilor din mase
plastice este de aproximativ 5% din cantitatea de deșeu (de obicei, 5 – 10% masă).
I.3.1.1. Sistemul omogen de catalizatori
Catalizatorii omogeni utilizați de obicei la degradarea poliolefinelor sunt acizii Lewis
clasici ca AlCl 3, topitura metalică de tetracloroaluminat și mai recent, sisteme catalitice inovative
bazate pe lichide ionice organice. AlCl 3 poate degr ada polietilena la 370 ℃, ducând la obținerea
unui randament de 88,2% fracție gazoasă, comparativ cu descompunerea termică a aceluiași
polimer realizată la temperatura de 400 ℃ cu randament de fracție gazoasă de 42,5%.
Sistemele de catalizatori bazate pe l ichide ionice au câștigat o atenție deosebită pe plan
mondial deoarece aceștia sunt solvenți inofensivi mediului înconjurător datorită volatilității
scăzute și separării ușoare de produse. Ca lichid ionice a fost folosit 1 -etil-3-metilimidazolium
clorură d e aluminiu III.
I.3.1.2. Sistemele eterogene de catalizatori
O gamă variată de catalizatori a fost testată la cracarea catalitică a poliolefinelor și a
polistirenului:
15
Acizi solizi convenționali utilizați în cracarea catalitică a materiilor prime formate din
hidrocarburi: zeoliți, aluminosilice, alumină, catalizatori FCC proaspeți sau uzați;
Catalizatori cu mezostructuri: MCM -41, FSM – 16, Al -SBA -15;
Aluminiu pe suport de argilă;
Zeoliți nanocristalini;
Solide superacide (ZrO 2/SO 42-);
Galosilicați;
Metale pe suport de carbon;
Oxizi bazici (BaO, K 2O,etc) pentru cracarea polistirenului în special.
I.3.2. Reactoare
Conductivitatea termică scăzută a polimerilor topiți și vâscozitatea lor ridicată reprezintă
problemele majore în proiectarea reactoarelor de cra care catalitică. Cele mai folosite tipuri de
reactoare sunt:
Reactorul discontinuu/ semi -discontinuu – aceste reactoare sunt cele mai utilizate datorită
operării și designului facil. Dar există o diferență majoră între ele. Reactorul
semidiscontinuu este s trăbătut de un flux continuu de gaz inert (azot de obicei) care
înlătură compușii volatili din reactor la temperatura de reacție. Înlăturarea compușilor
volatili provoacă reacțiile secundare a produșilor primari de reacție (oligomerizare,
ciclizare și aro matizare) să aibe loc doar într -o anumită măsură. În schimb, în reactorul
discontinuu reacțiile secundare sunt promotate.
Reactorul cu pat fix – este cel mai clasic reactor catalitic utilizat. Folosirea lui la cracarea
plasticelor nu este ușoară din cauza vâscozității ridicate și conductivității termice scăzute
a polimerilor. Cea mai utilizată tehnică de alimentare a acestui reactor este alimentarea cu
faze lichide și gazoase obținute din precracarea termică a materiei prime.
Reactorul cu pat fluidizat – acest reactor aduce avantajul omogenizării temperaturii și
compoziției în masa de reacție.
Reactorul cu pat granular – acest sistem de reacție cunoscut ca reactorul cu pat granular
sau simulatorul riser a fost propus pentru a reproduce condițiile existente în instalația
FCC. Reactorul cu recirculație internă poate opera la timpi de contact mici (1 – 10s) și cu
16
raport catalizatori – materie primă egal cu 6. Catalizatorul este plasat într -un coș, gazele
fiind suflate de o turbină așezată în partea superioară , acestea trecând prin coș.
Reactorul de tip extruder (screw kiln) – reactorul este prevăzut cu un rezervor în care sunt
alimentate deșeurile și încălzite la 250 – 300℃ de două cuptoare externe aflate sub
presiune de azot. Tot în acest recipient, polimeru l topit este amestecat cu catalizatorul
pentru a putea obține un amestec de reacție omogen. Amestecul topit de reacție este
alimentat direct în reactor unde este plasat extruderul construit din oțel inoxidabil. Acesta
este încălzit din exterior. După reacț ie, prin simpla separare, se recuperează catalizatorul.
I.3.4. Realizare industrială
Un procedeu de cracare catalitică secvențială, realizat în doi pași este prezentat în
Figura I. 5. Din această instalație, se obține benzină și motorină din deșeul din mase
plastice. Catalizatorii implicați în prima etapă sunt: alumina, silicatul de potasiu și
zeolitul HZSM – 5. Aceștia sunt amestecați direct cu deșeul de plastic într -un reactor cu
extruder la temperatura 600 – 700℃.
17
Figura I.5 Schematizarea procesului de cracare catalitică a deșeurilor din mase plastice
în două etape
În al doilea pas al procesului se regăsește un reactor cu pat fix de catalizator ce conține
zeoliții ZSM -5 și REY, operat la temperatura de 300 – 600℃ pentru a mări randamentul de
benzin ă și motorină. Primul catalizator este preîncălzit într -o cameră de combustie până la
aproximativ 600 – 700℃, după care este încărcat în primul reactor împreună cu amestecul de
deșeu alimentat continuu de un extruder. Materialele încărcate sunt descompuse în hidrocarburi
gazoase și în reziduu anorganic. Hidrocarburile gazoase sunt transportate către un reactor cu pat
fix pentru a fi descompuse în molecule mai mici care pot fi separate ulterior într -o coloană de
fracționare în benzină și motorină. Pe altă pa rte, ambele reziduuri și primul catalizator sunt
colectate pe la partea inferioară a vaporizatorului și separate în două etape succesive. Cocsul
depozitat pe primul catalizator este ars în camera de combustie înainte de a adăuga catalizatorul
înapoi în pro ces.
La descompunerea a 1400 de kg de amestec de deșeu din mase plastic cu compoziția 25%
PP, 25% PS și 50% PE s -a obținut: 630 kg de benzină (cifră octanică = 93,5, 48% olefine, 19,9%
parafine, 9,9% aromatice), 420kg de motorină (cifra cetanică – 52, 55 % olefine, 10% aromatice,
140 kg de reziduu anorganic și 210 kg de gaz inflamabil. Nu sunt furnizate detalii despre
influența heteroatomilor din materia primă asupra activității catalizatorului.
Avantaje:
temperaturi de reacție mai coborâte, viteză de reac ție mare;
randament mare de izoalcani și aromatice folositoare combustibilului diesel.
Dezavantaje:
catalizatorul este o consumabilă ceea ce implică creșterea costului de operare;
catalizatorul are cicluri scurte de viață din cauza otrăvirii sau dezactivării;
catalizatorul duce la creșterea cantității de reziduu care necesită eliminare.
18
CAPITOLUL II
VALORIFICAREA DEȘEURILOR DIN MASE PLASTICE PRIN
PIROLIZĂ
Piroliza poate fi realizată la diferite niveluri de temperatură, timp de reacție, presiune și în
prezența sau absența gazelor sau lichidelor reactive sau a catalizatorilor. Piroliza maselor plastice
poate avea loc la temperaturi joase (<400 ℃), temperaturi medii (400 -600℃) sau temperaturi
mari (>600 ℃). Presiunea este de regulă cea atmosferică.
Piroliza polietilenei produce olefine cu lanțuri de lungimi diferite, iar polimerii aromatici
duc la formare de compuși aromatici ca benzenului, toluenul și stirenul. Piroliza poate tolera și
amestecurile de diferite rășini plastice și de asemenea, nivele mari de contaminare organică.
Western Research Institute a dezvoltat un proces de reciclare cuaternară din care rezultă un
produs cu interval de distilare din domeniul benzinei și motorinei, produs folosit în industria
rafinării petrolului sau în industria petrochimică. Adiția polistirenului la materiile prime formate
din poliolefine accelerează procesul de piroliză și conduce la formarea de produși cu lanțuri mai
scurte, de exemplu la formarea produșilor mai volatili. Piroliza componentelor aparaturilor
electronice uzate a fost, de asemenea, studiată cu scopul de a obține produși lichizi utili[2].
În figura de mai jos, se prezintă schematizat procesul prin care trec deșeurile din mase
plastice până ajung la produsele utile dorite.
19
Figura II.1. Etapele transformării maselor plastice în produse utile[3]
II 1. MATERII PRIME
Materia primă pentru piroliză poate fi constituită dintr -un singur tip de polimer sau din
amestecuri de polimeri. Componentele dominante în deșeurile plastice municipale sunt
polietilena (PE), polistirenul (PS), polipropilena (PP), policlorura de vinil (PV C),
20
polietilentereftalatul (PET), acrilonotril -butadien -stirenul (ABS), copolimerul etilena -propilena
(CEP), poliamida (PA) și poliuretanul (PUR)
Polietilena poate fi procurată din deșeurile provenite agricultură, iar polipropilena și
polistirenul din pachete de deșeuri plastice. Deșeul de copolimer etilenă -propilenă poate proveni
din componente plastice utilizate la fabricarea calculatoarelor, iar poliamida și poliuretanul din
industria constructoare de mașini. Acești polimeri sunt bogați în atomi de c arbon și hidrogen,
atomi ce reprezintǎ componentele de bază ale produselor petroliere[4].
Figura II.2. Procentele aproximative de polimer în deșeurile municipale
Figura II.3. Principalele industrii producătoare de deșeuri plastice
21
Principalele proprietăți ale polimerilor sunt rezumate în Tabelul II.1.
Tabel II.1. Proprietățile principale ale polimerilor din deșeuri
Proprietate PE PP CEP PS PA PU
Dimensiunea granulelor [mm] 4 – 6 4 – 5 < 6 3 – 4 2 – 3 3 – 4
Densitate [g/cm] 0,918 0,952 0,938 1,040 1,129 1,223
Conținutul de cenușă [%] 0,67 1,14 3,01 0,01 2,21 0,02
Umiditate [%] 0,13 0,28 0,04 0,02 0,96 0,36
Ca [ppm] 206 222 801 0 0 0
Zn [ppm] 38 261 956 102 561 62
Ti [ppm] 593 103 917 102 120 101
Piroliza polietilenei de joasă densitate sau înaltă densitate și a polipropilenei duce la
formarea de fracții lichide de ulei dominate de alcani, alchene și alcadiene și la cantități
considerabile de gaz.
Piroliza polistirenului duce la formarea de ulei cu vâscozitate joasă constituit în principal
din stiren și alte hidrocarburi aromatice și cantități mici de gaz.
Tabel II.3. Principalii produși de reacție obținuți din rășinile comune[3]
Rășina Metoda de descompunere
termică Produși de reacție
Temperatură mică Temperatură mare
PE Scindarea aleatoare a lanțurilor Ceruri, uleiuri
parafinoase, α- olefine Gaze si uleiuri ușoare
PP Scindarea aleatoare a lanțurilor Vaselină, olefine Gaze și uleiuri ușoare
PVC Eliminare de HCl din lanț,
dehidrogenarea lanțului, ciclizare HCl ( <300℃)
Benzen Toluen ( >300℃)
PS Combinarea depolimerizării și
rupturii lanțului Stiren și oligomeri ai
stirenului Stiren și oligomeri ai
stirenului
22
PET Transferul de hidrogen din poziția
β, decarboxilări. Acid benzoic și vinil
tereftalat –
PA-6 Depolimerizare Caprolactam –
Prin piroliza policlorurii de vinil se ob ține acid clorhidric și aromate, în special benzen.
Descompunerea PET -ului se face prin transfer de beta -hidrogen, recombinări și
decarboxilări, ce duc la formare de acizi benzoici și vinil -tereftalați.
Depolimerizarea poliamidei -6 duce la randament mare de caprolactană.
Materiile prime cu mase moleculare ridicate, ca și parafinele și lanțurile polimerice duc la
formare d e parafine cu mase moleculare mici și α-olefine.
R – CH 2 – (CH 2)x – CH 2 – CH 3 R – (CH 2)m – CH 3 + CH 3 – (CH 2)n – CH = CH 2
II.2 REALIZAREA PROCESULUI ȘI APARATURĂ
Procesele de piroliză a deșeurilor de mase plastice sau a amestecurilor de deșeuri au fost
realizate în mai multe tipuri de instalații, de laborator sau industriale, fiecare instalație având
avantajele sau dezavantajele ei.
Echipamentele de bază ale unei instalații sunt:
Extruderele au rolul de a amesteca și topi materia primă, s unt încălzite electric sau cu
ulei mineral.
Reactorul – acesta poate fi tubular sau cu agitare mecanică și încălzire externă în care se
poate sau nu recircula produs nereacționat.
Echipamente ce pot separa diverși componenți din frac țiile lichide sau gazoase. Acestea
sunt, în general, coloane de distilare atmosferică sau în vid. Un astfel de echipament este
prezentat în figura alăturată :
23
Figura II.4. Schema tehnologică a turnului de distilare
Cea mai simplă și uzuală metodă de descompunere a deșeurilor plastice se realizează într –
un reactor orizontal tubular, schematizat în figura de mai jos. Echipamentul de cracare este
constituit din trei părți principale : un extruder, un reactor și un separator.
24
Figura II.5. Reprezentarea schematicǎ a procesului de piroliza a deșeurilor municipale în
reactorul tubular. 1. Motor, 2. Extruder, 3. Reactor, 4. Separator, 5. Condensator, 6.
Separator, 7. Regulator de debit a gazelor, 8. Sursa de încalzire, 9. Coloanǎ de distalare
atmosferică, 1 0. Coloanǎ de distilare în vid, 11. Termometru.
Deșeul de polimer sub formă de granule cu dimensiuni potrivite alimentează
extruderul unde polimerul este preîncălzit până la 250 – 280℃. Extruderul este legat direct la
reactor, de aceea polimerul preîncălzit este condus direct în acesta. Reactorul de piroliza este
constituit din trei părți principale, fiecare parte având aceleași proprietăți geometrice (lungime,
diametru,etc), iar temperatura este menținută la aceeași valoare în toate cele trei păr ți. În
interiorul reactorului, polimerul este topit astfel încât lanțurile de carbon crachează în molecule
cu mase moleculare mici. Hidrocarburile formate sunt trimise într -un separator unde se formează
două faze: o fază volatilă și un reziduu. Fracția vol atilă este trimisă mai departe într -un
condensator pentru a fi separată în fracție gazoasă și fracție lichidă. În procesul de condensare
este folosită apa de răcire cu temperatura de 20 ℃. Gazele necondensabile sunt trecute printr -un
debitmetru și apoi arse . La intervale de timp setate, se pot lua probe de gaz pentru a fi analizate
25
cu ajutorul cromatografiei de gaze. La temperatura camerei, reziduul solid este colectat din baza
reactorului. Comportamentul amestecurilor de polimeri la degradarea termică poate fi investigat
la temperaturi diferite de cracare (ex: 500, 525, 550 ℃) și la timpi de staționare diferiți (0,6; 0,9;
1,2 h). Fracțiile lichide pot fi de asemenea colectate pentru a fi analizate[2].
II.3 PRODUȘII DE REACȚIE
a)Fracția gazoasă
Randamentul de produse volatile crește o dată cu temperatura și cu timpul de staționare.
Creșterea randamentului de produse volatile poate fi provocată de diferența de stabilitatetermică
a lanțurilor de polimeri.
Compoziția fracției gazoase rezultate di n reacția de cracare poate fi analizată cu ajutorul
gazului cromatograf. Predominant, în produșii de reacție se găsesc fracțiile C 2 , C3 și C 4.
În cazul unui amestec, cu raport PE/PP mai mic, concentrația de etan și etilenă este mai
mică cu 10 – 15% decâ t în cazul amestecului unui amestec cu raport PE/PP mai mare. În urma
analizei, se mai poate observa că a fost mai ridicată concentrația de alcani decât concentrația de
alchene.
Cracarea unui amestec cu conținut mare de polipropilenă duce la formarea pre dominantă
a propenei în amestecul gazos și mai puțin a metanului, etanului, etenei, propanului, butenei sau
butanului.
b) Fracția lichidă
Fracția lichidă constă în mare parte din n -alcani și n -alchene.
La cracarea polistirenului se obțin mulți compuși aromatici ca stirenul, etilbenzenul și
toluenul și în concentrație mai mică benzen, xilen sau alți compuși aromatici.
Alt constituent al fazei lichide este fracția asemănătoare white -spiritului ce conține
hidrocarburi începând cu C 5 până la C 18, principalele componente fiind C 7 – C9.
26
Etilbenzenul si stirenul sunt constituentele principale ale conținutului aromatic.
Conținutul de aromate este de regulă sub 1%, ceea ce este o proprietate avantajoasă pentru
aplicații petrochimice sau pentru obținerea combustibililor sintetici. Conținutul mic de aromate și
conținutul mare de hidrocarburi ramificate este de asemenea o proprietate avantajoasă.
Figura II.6. Compoziția procentuală aproximativă a fazei lichide
c) Distilatele medii
Fracțiile de distilate medii conțin hidrocarburi C 12 – C28. Indiferent de compoziția
materiei prime, conținutul de aromate în această fracție este de maxim 1%. Principalii
componenți regăsiți în această fracție sunt C 15, C18.
d) Fracțiile de ulei greu și ușor
Cele mai grele fracții ce se obțin în urma pro cesului sunt fracțiile reziduale de ulei ușor și
greu. Cu cât procesul de cracare se face la temperaturi mai mari, legăturile C -C crachează mai
ușor, iar fracțiile reziduale sunt mai înguste și densitățile lor sunt mai mici.
27
Diferite analize ale acestui u lei obținut în urma pirolizei amestecurilor de deșeuri plastice
ne-au arătat că, în comparație cu uleiul comercial, are un conținut mai mare de hidrogen datorită
raportului H/C mare și de asemenea, are o putere calorifică mai mare.
CAPITOLUL III
PIROLIZA INDUSĂ DE MICROUNDE A DEȘEURILOR DIN MASE
PLASTICE
Piroliza deșeurilor plastice prin microunde este un domeniu relativ nou ce a fost studiat
doar în ultimul deceniu. Din această cauză, în literatură nu găsim foarte multe informații în
comparație c u cele privitoare la alte tipuri de piroliză a deșeurilor din mase plastice. De
asemenea, există o cantitate însemnată de date empirice ceea ce sugerează că dezvoltarea
procesului s -a făcut mai mult pe intuiție decât strict științific.
În prezent, microundele sunt folosite pentru a încălzi carbonul pentru sinterizare în
industria ceramică, realizând viteze bune de încălzire și temperaturi înalte. Ceramicele au factori
de pierderi dielectrici foarte mici la temperaturi joase, dar, oricum, când este a tinsă o anumită
temperatură, conductivitatea electrică crește drastic, ceramica încălzindu -se rapid. Carbonul este
utilizat pentru a accelara prima etapă a încălzirii prin aplicarea unui strat subțire (0,01 mm) pe
suprafața ceramică.
Un alt domeniu unde este folosită încălzirea cu microunde a carbonului este regenerarea
carbonului activat. Atunci când carbonul activat uzat este supus unui câmp de microunde,
căldura generată duce la creșteri mari de temperatură și la eliberarea componentelor adsorbite pe
el. Într -un proces similar, carbonul folosit ca și adsorbant pentru a înlătura NO x și SO x din gaz
poate fi regenerat cu microunde producând CO 2, N 2 și S. În piroliza indusă de microunde, 1 kg
de carbon poate să atingă în câteva minute 1000 ℃ într-un cuptor cu microunde de 5 kW. Pentru
a realiza piroliza prin microunde a deșeului din mase plastice, inițial polimerii se mărunțesc și se
amestecă cu carbon, anterior sau în timpul încălzirii. Energia absorbită de carbon din microunde
28
este transfer ată plasticului prin conducție, realizându -se un transfer energetic foarte bun.
Totodată, folosirea carbonului ca și absorbant de microunde, ajută la protejarea mediului
înconjurător prin împiedicarea formării compușilor organici oxigenați nedoriți. Acești compuși
se pot forma dacă în sistem există oxigen provenit din moleculele plastifianților, aditivilor,
vopselurilor, cernelurilor sau din alte materiale ca hârtia sau biomasa.
Acest proces poate fi aplicat și alumino -laminaților, materiale compuse din pl astic și laminate
atașate de alte componente ce sunt folosite de obicei la împachetarea alimentelor sau a
băuturilor. Denumirea uzuală a acestor ambalaje este Tetrapack și sunt constituite dintr -o
varietate de laminate care conțin folie de aluminiu cu gros imea de 6 – 30 μm în combinație cu
straturi de hârtie și plastic. Stratul fragil de aluminiu cauzează probleme pirolizei convenționale
ce încearcă simultan piroliza plasticului și recuperarea aluminiului. Piroliza asistată de
microunde poate fi operată sub condiții blânde la care materialele fragile ca folia de aluminiu
prezentă în laminat poate fi recuperată cu puritate crescută și ulterior, procesată.
În Figura III.1 este prezentată o schemă bloc a unei instalații de piroliză indusă de
microunde a deșeur ilor din mase plastice.
29
Figura III.1 . Procedeul industrial de piroliză indusă prin microunde a deșeurilor din mase
plastice
Principalul scop al acestui proces este de a elimina deșeurile din mase plastice printr -o
metodă ieftină și ecologică profitând de temperaturile mari pe care le atinge carbonul atunci când
este supus energiei microundelor. Acest tip de piroliză a plasticului combină avantajele încălzirii
cu microunde cu beneficiul protejării mediului înconjurător[3].
30
Stiati ca?
sticla PET a fost patentata in 1973 de catre Nathaniel Wyeth?
prima sticla PET a fost reciclata in 1977?
in 1978, producatorii au redus greutatea unei sticle de doi litri cu aproximativ 29%, de la
68 grame, la 48 grame ?
PET-ul reciclat poate fi folosit pentru a fa brica noi produse: covoare, mochete, material
pentru tricouri, incaltaminte, pulovere si jachete, genti, umplutura pentru haine de iarna
sau saci de dormit si chiar jucarii ?
recicland o tona de sticle de PET se economisesc aproape 6,8 metri cubi spatiu d e
depozitare in gropile de gunoi?
recicland o sticla de plastic se economiseste suficienta energie pentru ca un bec de 60W
sa functioneze timp de 6 ore?
cantitatea de PET -uri reciclata la nivel european este de cca 320.000 de tone pe an?
Aproximativ 30 % din plasticul produs este folosit pentru ambalare
Americanii aruncă 2.5 milioane de recipiente de plastic în fiecare oră?
Cu fiecare tonă de plastic reciclat se economisesc între 700 și 800 kg de petrol brut?
Prin arderea plasticului se elimină substanțe care produc boli de plamâni, iar într -o
perioadă îndelungată pot îmbolnăvi ficatul, rinichii și sangele?
Pungile de plastic nu sunt biodegradabile; ajunse în ocean, aceste pungi determină
moartea animalelor ma rine care se încurcă în ele sau le înghit?
31
Exemple de firme din Romania care activeaza in domeniul reciclarii ambalajelor din plastic
1. Greentech S.A., din Buzau a fost infiintata in 2002. Are 240 angajati si este specializata in
reciclarea PET-urilor postconsum si utilizarea pulberilor rezultate pentru fabricarea fibrei
sintetica poliesterica si banda pet folosite în special în industria mobile i, in industria
automobilistică pentru fabricarea foliilor, mochetelo r si a pieselor prin injective, in i ndustria
medico -sanitară pentru șervețelele umede care sunt fabricate dintr -un amestec de vâscoză și
polyester, în industria mobilei pentru elementele filtrante, sau construcția de drumuri, pentru
geotextilul care se pune ca ultim strat îna inte de a se turna bitumul. sau chiar a obiectelor de
imbracaminte. Greentech S.A. lucreaza in prezent cu mai mult de 100 de colectori ai ambalajelor
din plastic tip PET si are o capacitate lunara de procesare de peste 4.000 tone.
2. Genial Company din Ol tenita are o capacitate de 500 de tone pe luna, dar incarcarea nu este
mai mult de 60 -70%. Firma s -a implicat mai mult in activitatea de reciclare mase plastice,
incepand cu anul 2006, acoperind si domeniul reciclarii de mase plastice de tip LDPE, HDPE si
PP. A reusit astfel sa recicleze aproape toate tipurile de deseuri de mase plastice, largindu -si si
diversificandu -si capacitatea de reciclare, in urma achizitionarii unei linii de reciclat materiale
plastice de tip PE (polietilena), a unei instalatii de p rodus granule din PE si unei instalatii de
reciclare si spalare cu apa calda.
3. MM Recycling din Constanta prelucreaza lunar 250 de tone de materiale plastice. O tona de
granule de PET, care se folosesc la injectiile navelor, se valorifica cu 1000 de dol ari. Foliile de
plastic, obtinute tot din prelucrarea ambalajelor de plastic, se vand cam cu 1.500 de dolari tona.
PET-urile se introduc intr -o instalatie de reciclare de inalta tehnologie cu o productivitate de 7
tone/zi. Instalatia se alimenteaz a cu o ba nda transportoare ce a duce ambalajele PET in masina de
tocat cu prespalare, iar fulgii rezultati intra in 3 etape succesive de spalare si uscare pentru ca in
final printr -un sistem de transport cu ciclon sa fie stocati in ambalajele de tip BigBag. Fulgii, ca
materie prima secundara, sunt incarcati si depozitati in BigBag -uri de standard international (2
metri cubi) in vederea expedierii catre valorificatori din domeniul textilelor. Calitatea fulgilor se
verifica prin sondaj. De asemenea, instalatia automata de tocat ambalaje PET separa dopurile pe
care le spala si le toaca, acestea valorificandu -se la randul lor. . Ambalaje LDPE sunt reciclate
printr -o instalatie ecologica de inalta tehnologie cu o capacitate de lucru de 10 t/zi, rezultand
granule LPDE care sunt de asemenea ambalate in BigBag -uri in vederea expedierii catre
valorificatori.
32
CONCLUZII
Procesele de reciclare termică sau mecanică au venit ca un răspuns la probleme ridicate
de managementul deșeurilor. Metoda de reciclare care oferă cele mai bune rezultate este
piroliza. Aceasta poate fi îmbunătățită prin integrarea microundelor în proces, ceea ce duce la
reducerea consumului de energie și implicit, a costului de operare.
Prin prelucrarea a 15000 t/an de deșeuri din mase plastice, se obțin în medi e 6,1% gaze
C1 – C4, 24,3% fracție lichidă și 69,6% reziduu. Din fracția gazoasă se pot separa monomerii
utilizați în petrochimie, iar fracția lichidă poate fi fracționată. Prin fracționare, se obțin două
fracții, prima cu proprietăți asemănătoare benzine i și a doua cu proprietăți asemănătoare
motorinei. Conținutul de heteroatomi depinde de materia primă din care provin acestea. Prin
procese de reformare, aceste două fracții se pot utiliza drept combustibili.
Piroliza deșeurilor ne ajută să:
– valorificăm produse inutile trasformandu -le in materii secundare și combustibili realizand
astfel economie de energie si de materii prime ;
– minimizarea cantit atii de de seuri depozitate în gropi de guno i si implicit reducerea poluarii
mediului inconjurator.
Din plasticul reciclat s e pot obține diverse materiale cum ar fi fibrele pentru covoare sau
pentru confecții, materialul de umplutura pentru perne, pentru jucăriile de plus, ambalaje din
plastic, carcasele pentru casete și cd -uri, accesoriile pentru birou .
Este la indemana fiecaruia dintre noi sa ccontribuim pentru ca Terra sa nu fie o Planeta a
PET-urilor.
33
BIBLIOGRAFIE
[1] Hotararea Guvernului 128/2002 privind incinerarea deseurilor, modificata si completata prin
Hotararea d e Guvern 285/2005 .
[2] Revista Materiale plastice, nr 1, 2007, pag 3.
[3] J. Scheirs and W. Kaminsky “ Feedstock Recycling and Pyrolysis of Waste Plastics:
Converting Waste Plastics into Diesel and Other Fuels”, Editura John WIey & Sons, Australia,
2006.
[4]. N. Miskolczi, L. Bartham, G. Deak, B. Jover, “Thermal degradation of municipal plastic
waste for production of fuel -like hydrocarbons”, 2004.
[5] Hotararea Guvernului 621/200 5 privind gestionarea ambalajelor și a deșeurilor de ambalaje
(modificată și completată prin HG nr. 1872/2006 )
[6] ***www.ecosistemrecycling.ro.
[7] ***www.ecomagazin.ro
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Master Tehnologii si Management in Prelu crarea Petrolului [601196] (ID: 601196)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
