گوگردزدايي از سوخت مايع حاصل از پيروليز تاير فرسوده به روش ODS و بهينه سازي آن

كارشناسي ارشد

فرآيند پيروليز يكي از روش‌هاي مديريت ضايعات پليمري است كه علاوه بر كاهش مخاطرات زيست محيطي آنها، از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه بوده و با توليد مواد با ارزش مي‌تواند بخشي از نياز سوخت جامعه را تأمين كند. سوخت مايع حاصل از پيروليز حاوي مقدار زيادي گوگرد مي‌باشد، لذا نياز به گوگردزدايي از اين سوخت احساس مي‌شود. تركيبي از روش‌هاي گوگردزدايي اكسيداسيوني و استخراجي به دليل راندمان بالا و شرايط عملياتي مناسب مي‌تواند جايگزيني قابل قبول براي روش‌هاي گوگردزدايي مرسوم محسوب شود. در اين مطالعه، روش گوگردزدايي اكسيداسيون/ استخراج براي حذف تركيبات گوگردي از سوخت مايع حاصل از اين پيروليز بررسي شد. سوخت مايع با ميزان گوگرد كل ppmw8540 براي مطالعات انتخاب شد. با ارزيابي سيستمهاي اكسيداسيوني مختلف، سيستم هيدروژن پر اكسيد- فرميك اسيد براي اكسيداسيون تركيبات گوگردي موجود در گازوئيل استفاده شد. حلالي كه براي استخراج اين سيستم استفاده شد دي¬متيل فرم¬آميد بود چرا كه هم درصد گوگردزدايي بالايي را داشت و هم از لحاظ قيمتي مقرون به صرفه بود. نتايج حاصل از اين پژوهش تجربي در تطابق با نتايج گزارش شده توسط ديگر پژوهشگران مي‌باشد. بر اين اساس با بررسي نتايج مشخص شد كه افزايش نسبت حلال به سوخت و تعداد مراحل استخراج بيشتر از 2 مرحله تأثير چنداني روي ميزان گوگردزدايي از سوخت نخواهد داشت و فقط هزينه‌هاي عملياتي فرايند را افزايش مي‌دهد. مدت زمان واكنش نيز در حالت بهينه 150 دقيقه در نظر گرفته شد. با در نظر گرفتن تغييرات دما، مقدار آب اكسيژنه به عنوان اكسيدكننده و مقدار اسيدفرميك به عنوان كاتاليزور، آزمايش‌هايي با استفاده از الگوريتم Central Composite و روش سطح پاسخ نرم افزار طراحي آزمايش Design Expert طراحي گرديد تا بتوان بيشترين مقدار درصد گوگرد زدايي را بدست آورد. شرايط بهينه‌اي كه نرم افزار جهت بيشينه كردن مقدار درصد گوگردزدايي مشخص كرد دماي 100 درجه سانتي گراد، مقدار 6/5 درصدِ سوخت محفظه آزمايش براي آب اكسيژنه و مقدار 7/4 درصدِ سوخت محفظه آزمايش براي اسيد¬فرميك بود. مقدار درصدگوگردزدايي كه براي اين شرايط مشخص شده بود 7/74 درصدبدست آمد. جهت اعتبارسنجي نقطه¬ي بهينه¬ي بدست¬آمده توسط نرم افزار شرايط ياد شده مورد آزمايش تجربي قرار گرفت كه درصد گوگردزدايي حاصل از آزمايش 5/73 درصد بدست آمد. اين دو عدد با اختلاف كمتر از يك درصد بسيار بهم نزديك بودند كه نشان از صحت نقطه‌ي بهينه¬ي بدست آمده مي‌باشد. كلمات كليدي: پيروليز، DOE، گوگردزدايي، استخراج، اسيدفرميك، آب اكسيژنه، دي متيل فرم¬آميد، سوخت مايع

192534

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي فرايند

دكتر سيد حسن هاشم آبادي