Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การแปรรูปร่วมของถ่านหินและพลาสติกผสมให้เป็นของเหลวด้วยตัวทำละลายภาวะเหนือวิกฤต

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Co-liquefaction of coal and plastic mixtures in supercritical solvent

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

สมเกียรติ งามประเสริฐสิทธิ์

Second Advisor

ภัทรพรรณ ประศาสน์สารกิจ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.857

Abstract

ศึกษากระบวนการแปรรูปถ่านหินลิกไนต์จากแหล่งแม่เมาะ ร่วมกับพลาสติกผสมประกอบด้วย พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง พอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ พอลิพรอพิลีน พอลิสไตรีนและขยะพลาสติก ให้เป็นของเหลวด้วยตัวทำละลายเตตระลินผสมโทลูอีนที่ภาวะเหนือวิกฤต ในเครื่องปฏิกรณ์ทนอุณหภูมิและความดันสูงแบบแบตช์ ขนาดความจุ 250 มิลลิลิตร โดยออกแบบการทดลองเป็นแบบแฟกทอเรียล 2 ระดับที่ส่งผลต่อร้อยละการเปลี่ยนถ่านหินและพลาสติก และร้อยละผลได้ของเหลว โดยทดลองเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรต่อไปนี้คือ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 430-460 องศาเซลเซียส ร้อยละโดยน้ำหนักของพลาสติกผสม 40-70 อัตราส่วนถ่านหินและพลาสติกผสมต่อตัวทำละลาย 3:2-1:1 (wt./wt.) และร้อยละโดยปริมาตรของเตตระลินในตัวทำละลายผสม 80-100 จากการทดลอง ได้ภาวะที่เหมาะสมคือ อุณหภูมิ 430 องศาเซลเซียส อัตราส่วนถ่านหินและพลาสติกผสมต่อตัวทำละลาย 1:1 ร้อยละพลาสติกผสม 70 และทดลองในตัวทำละลายเตตระลินร้อยละ 100 ให้ร้อยละการเปลี่ยนถ่านหินและพลาสติก 89.43 และร้อยละผลได้ของเหลว 63.42 จากการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นโดยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ พร้อมด้วยซอฟแวร์จำลองการกลั่น พบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น และเพิ่มถ่านหินในสารตั้งต้นช่วยปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ของเหลว แต่ร้อยละการเปลี่ยนและผลที่ได้ของเหลวลดลง เมื่อนำขยะพลาสติกมาทดลองพบว่าร้อยละการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ของเหลวลดลง แต่ร้อยละผลได้ของเหลวมีค่าใกล้เคียงกับเม็ดพลาสติก และเมื่อมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ชนิด คือ ไอร์ออน(III)ซัลไฟต์ เหล็กร้อยละ 2.5 บนถ่านหิน ไอร์ออน(III)ออกไซด์ เหล็กร้อยละ 2.5 บนถ่านหิน และเหล็กร้อยละ 5 บนถ่านกัมมันต์ ปริมาณ 0.75 กรัม ช่วยเพิ่มร้อยละการเปลี่ยนเล็กน้อย แต่ร้อยละผลได้ผลิตภัณฑ์ของเหลวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

To study the direct co-liquefaction experiment of Maemoh lignite and plastic mixtures containing high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and waste plastic in supercritical toluene-tetralin (v/v). This study was conducted in a 250-ml high pressure and high temperature batch reactor. The two-level factorial experimental designed method was used to optimize the liquefaction process carried out with respect to conversion and liquid yield. The process variables are temperature range of 430-460 ํC, plastic mixtures 40 to 70% (wt./wt.), feed stock: solvent ratio 3:2 and 1:1 (w/w), tetralin 80-100% (v/v) as solvent. The optimum condition was temperature at 430 ํC in tetralin 100%, feed stock: solvent ratio 1:1 obtaining 89.43% of total conversion and 63.42% of liquid yield at plastic mixtures 70% (wt./wt.), respectively. The characterization of liquid product by simulated distillation gas chromatography showed that increasing temperature and ligniteportion in feed improved the quality of liquid product but total conversion and liquid yield decreased. The quantity of liquid yield from liquefaction of lignite and waste plastic was similar to that obtained from lignite and plastic mixtures. Finally, using Iron-base catalysts such as Fe[subscript 2]S[subscript 3], Fe[subscript 2]O[subscript 3] and Fe/AC can slightly increase conversion but significantly increase liquid yield

Link to Full Text

Share

COinS