Chương I.1 Tổng quan về túi ni lông phế thải.1 Định nghĩa và lịch sử .2 Tác hại và hiện trạng của bao ni lông phế thải trên thế giới và ở Việt Nam.1 Tác hại của bao ni lông .2 Hiện trạng quản lý và xử lý trên thế giới .3 Hiện trạng quản lý và xử lý ở Việt nam.3 Một số hướng xử lý bao ni lông phế thải.1 Tái chế túi ni lông .2 Phương pháp đốt.3 Phương pháp khí hóa: .4 Phương pháp thủy nhiệt .5 Phương pháp nhiệt phân. 13 Chương II. PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN BAO NI LÔNG PHẾ THẢI .1 Lý thuyết về bản chất quá trình nhiệt phân .2 Nhiệt phân nhiệt polyethylen (PE).3 Nhiệt phân xúc tác Polyethylen (PE). 18 Chương III.
ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ CÁCH TIẾN HÀNH.1 Định hướng nghiên cứu.2 Dụng cụ, thiết bị và nguyên liệu.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm nhiệt phân xúc tác .1 Thiết bị phản ứng. 26 Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT II.2 Thiết bị gia nhiệt.3 Hệ thống ngưng tụ .4 Hệ thống xử lý khí.5 Hệ thống điều khiển.2 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng.3 Thiết bị sử dụng .1Thiết bị chứa, đựng .2 Máy sắc ký khối phổ (GC-MS).3 Hệ thống chưng cất ASTM .4 Hệ thống thiết bị đo độ nhớt .5 Hệ thống đo nhiệt độ chớp cháy .4 Cách tiến hành thí nghiệm. 34 Chương IV. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .1 Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình nhiệt phân xúc tác .1 Tiến hành thí nghiệm .2 Kết quả và bàn luận.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ zeolite 3A đến quá trình nhiệt phân.1 Tiến hành thí nghiệm .2 Kết quả và bàn luận.3 Khảo sát sự ảnh hưởng xúc tác bentonite đến quá trình nhiệt phân.1 Tiến hành thí nghiệm .2 Kết quả và bàn luận.4 Tổng kết kết quả thí nghiệm.
KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .1 Kết luận chung. Trị số cetan (Cetan No). Nhiệt độ bắt cháy cốc kín. Độ nhớt động học.
52 Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT 5. Nước và tạp chất cơ học. Kết quả đo nhiệt trị dầu nhiêt phân ( có danh sách kèm theo). Kết quả phân tích sắc ký khí khối phổ ( có danh sách kèm theo).
58 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 59 Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH Bảng Tên bảng Trang 1.1 Tính chất của LDPE và HDPE 3 2.1 Phân loại theo kích thước mao quản 17 Kết quả khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình 4.1 30 nhiệt phân xúc tác Zeolit 3A với tỉ lệ 1:4 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ zeolite đến quá trình nhiệt phân 4.2 33 xúc tác tại 4500C Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nhiệt phân dùng xúc 4.3 36 tác zeolite 3A tỷ lệ 1:4 Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nhiệt phân theo các tỷ 4.4 36 lệ khác nhau khi dùng xúc tác zeolite 3A Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình nhiệt phân theo các tỷ 4.5 36 lệ khác nhau khi dùng xúc tác bentonite So sánh thông số dầu nhiệt phân tại 4500C và tỷ lệ xúc tác trên 4.6 39 nguyên liệu 1:4 với xăng và dầu diesel nhiên liệu Giản Tên giản đồ Trang đồ Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến khối lượng sản phẩm lỏng của 4.1 30 quá trình nhiệt phân dùng xúc tác zeolite 3A với tỷ lệ 1:4 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ khối lượng xúc tác thêm vào của 2 4.2 loại xúc tác đến khối lượng sản phẩm lỏng thu được của quá 35 trình nhiệt phân Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng sản phẩm 4.3 37 lỏng trong quá trình nhiệt phân Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT Biểu Tên biểu đồ Trang đồ Quá trình chuyển đổi trong quá trình nhiệt phân xúc tác phá 32 4.1 hũy mạch polymer(PE) Hình Tên hình Trang 1.1 Mô hình cấu trúc 3D của polyethylen 1 1.2 Quy trình sản xuất túi ni lông 2 Tỷ lệ các loại nhựa phế thải tính trên tổng thành phần nhựa 1.4 Quy trình tái chế bao ni lông phế thải 8 1.5 Sơ đồ quá trình đốt 10 2.1 Cơ chế bẻ gãy mạch ngẫu nhiên của polyethylen 12 2.2 Sơ đồ quá trình nhiệt phân bao ni lông và nhựa phế thải 13 Phản ứng nội phân tử đóng vòng giữa ion cacboni và liên kết 2.4 Cơ chế phản ứng xúc tác của quá trình nhiệt phân PE 16 Cấu trúc của một vài loại zeolite thường dùng trong nhiệt 2.6 Sự phân bố xúc tác trong quá trình nhiệt phân 19 Sơ đồ quá trình nhiệt phân xúc tác với xúc tác trộn trực tiếp 2.7 19 vào nguyên liệu Sơ đồ quá trình nhiệt phân xúc tác với xúc tác phân bố bên 2.8 20 trên nguyên liệu 3.1 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm của quá trình nhiệt phân xúc tác 21 3.2 Đơn vị cấu trúc của Zeolite 3A 22 3.3 Zeolite 3A dạng hạt dùng trong thí nghiệm nhiệt phân 23 3.4 Cấu trúc của bentonite của Mont 23 3.5 Sơ đồ máy sắc ký khí – khối phổ(GC-MS) 24 Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT 3.6 Mô hình chưng cất ASTM 25 3.7 Thành phần sản phẩm của dầu thô theo nhiệt độ sôi khác nhau 26 3.8 Thiết bị đo độ nhớt của hãng Koehler 27 Thiết bị đo nhiệt độ chớp cháy cốc kín và cốc ở của hãng 3.10 Sơ đồ hệ thống thí nghiệm 29 3.11 Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 29 Sản phẩm sau khi nhiệt phân với xúc tác zeolite 3A với mốc 4.1 31 nhiệt độ khác nhau Sản phẩm thu được dầu thu được khi nhiêt phân với các tỷ lệ 4.2 33 xúc tác zeolite 3A khác nhau 4.3 Sản phẩm dầu của quá trình nhiệt phân xúc tác bentonite 35 Sản phẩm dầu thu được sau khi chưng cất theo phương pháp 4.4 38 ASTM Kết quả phân tích sắc ký khí - khối phổ(GC-MS) sản phẩm 4.5 39 chưng cất ASTM của dầu nhiệt phân Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khóa III - Năm 2012 Trường ĐHBRVT KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ASTM : American Society for Testing and Materials UHMWPE : PE có khối lượng phân tử cực cao HMWPE : PE có khối lượng phân tử cao HDPE : PE có tỷ trọng cao HDXLPE : PE khâu mạch tỷ trọng cao PEX : PE khâu mạch MDPE : PE tỷ trọng trung bình LDPE : PE tỷ trọng thấp LLDPE : PE tỷ trọng thấp mạch thẳng VLDPE : PE tỷ trọng cực thấp GS-MS : Sắc ký khí – khối phổ 3R : Giảm thiểu – Tái sử dụng – Tái Chế TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam Chuyên ngành: Hóa dầu Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm File :D:\GCMS data\2012\FO oil\DIESEL_02.D Operator : Acquired : 6 Jul 2012 11:07 using AcqMethod DIESEL.M Instrument : GC-MS Sample Name: 8:1 CaO Misc Info : Vial Number: 4 Abundance TIC: DIESEL_02.00 Abundance Signal: DIESEL_02.00 Library Search Report Data Path : D:\GCMS data\2012\FO oil\ Data File : DIESEL_02.D Acq On : 6 Jul 2012 11:07 Operator : Sample : 8:1 CaO Misc : ALS Vial : 4 Sample Multiplier: 1 Search Libraries: D:\Database\NIST08.L Minimum Quality: 0 Unknown Spectrum: Apex Integration Events: ChemStation Integrator - autoint1.e Pk# RT Area% Library/ID Ref# CAS# Qual _____________________________________________________________________________ 1 3.L Toluene 2431 000108-88-3 95 Toluene 2436 000108-88-3 94 Toluene 2434 000108-88-3 91 2 3.L Heptane, 3-methylene- 6636 001632-16-2 94 Heptane, 3-methylene- 6628 001632-16-2 91 Hexane, 2-methyl-4-methylene- 6722 003404-80-6 90 3 4.L Ethylbenzene 5041 000100-41-4 91 Ethylbenzene 5042 000100-41-4 91 Ethylbenzene 5043 000100-41-4 90 4 4.L p-Xylene 5030 000106-42-3 97 p-Xylene 5033 000106-42-3 97 p-Xylene 5032 000106-42-3 97 5 4.0]octa-1,3,5-triene 4839 000694-87-1 95 1,3,5,7-Cyclooctatetraene 4837 000629-20-9 95 6 5.L Benzene, 1-ethyl-2-methyl- 9317 000611-14-3 95 Benzene, 1-ethyl-2-methyl- 9314 000611-14-3 95 Benzene, 1-ethyl-3-methyl- 9315 000620-14-4 95 7 6.L Benzene, 1-ethenyl-3-methyl- 8876 000100-80-1 90 Benzene, 1-ethenyl-4-methyl- 8878 000622-97-9 60 Benzene, 1-ethenyl-3-methyl- 8879 000100-80-1 60 8 7.L 1-Hexanol, 2-ethyl- 13516 000104-76-7 83 1-Hexanol, 2-ethyl- 13509 000104-76-7 64 1-Hexanol, 2-ethyl- 13517 000104-76-7 64 9 7.L Indane 8851 000496-11-7 91 Indane 8853 000496-11-7 87 Tetracyclo[3.M Fri Jul 06 15:18:14 2012 Page: 1 Library Search Report Data Path : D:\GCMS data\2012\FO oil\ Data File : DIESEL_02.D Acq On : 6 Jul 2012 11:07 Operator : Sample : 8:1 CaO Misc : ALS Vial : 4 Sample Multiplier: 1 Search Libraries: D:\Database\NIST08.L Minimum Quality: 0 Unknown Spectrum: Apex Integration Events: ChemStation Integrator - autoint1.e Pk# RT Area% Library/ID Ref# CAS# Qual _____________________________________________________________________________ Indene 8322 000095-13-6 97 Benzene, 1-propynyl- 8328 000673-32-5 94 Benzene, 1,2-propadienyl- 8330 002327-99-3 91 11 8.L 1-Undecene 26548 000821-95-4 72 1-Undecene 26546 000821-95-4 59 Benzene, 1-butynyl- 12952 000622-76-4 59 12 8.L Indan, 1-methyl- 13876 000767-58-8 93 Benzene, 1-ethenyl-4-ethyl- 13894 003454-07-7 91 Benzene, 1-ethenyl-3-ethyl- 13895 007525-62-4 91 13 9.L 1H-Indene, 2,3-dihydro-4-methyl- 13916 000824-22-6 90 3-Phenylbut-1-ene 13877 000934-10-1 87 1H-Indene, 2,3-dihydro-5-methyl- 13915 000874-35-1 87 14 9.L 1H-Indene, 1-methyl- 12956 000767-59-9 94 1H-Indene, 3-methyl- 12957 000767-60-2 93 Benzene,1-methyl-1,2-propadienyl- 12974 022433-39-2 91 15 10.L 2-Methylindene 12948 002177-47-1 93 1H-Indene, 1-methyl- 12955 000767-59-9 93 1H-Indene, 1-methyl- 12956 000767-59-9 93 16 10.L Naphthalene 11815 000091-20-3 97 Naphthalene 11813 000091-20-3 95 Azulene 11810 000275-51-4 91 17 12.L 1H-Indene, 1,3-dimethyl- 20149 002177-48-2 96 1H-Indene, 4,7-dimethyl- 20146 006974-97-6 91 (1-Methylenebut-2-enyl)benzene 20156 070588-46-4 91 18 12.L 1H-Indene, 1,3-dimethyl- 20149 002177-48-2 94 1H-Cyclopropa[b]naphthalene, 1a,2, 20169 006571-72-8 90 7,7a-tetrahydro- 1H-Indene, 1,1-dimethyl- 20150 018636-55-0 90 19 12.L 1H-Indene, 1,3-dimethyl- 20149 002177-48-2 96 DIESEL.M Fri Jul 06 15:18:14 2012 Page: 2 Library Search Report Data Path : D:\GCMS data\2012\FO oil\ Data File : DIESEL_02.D Acq On : 6 Jul 2012 11:07 Operator : Sample : 8:1 CaO Misc : ALS Vial : 4 Sample Multiplier: 1 Search Libraries: D:\Database\NIST08.L Minimum Quality: 0 Unknown Spectrum: Apex Integration Events: ChemStation Integrator - autoint1.e Pk# RT Area% Library/ID Ref# CAS# Qual _____________________________________________________________________________ 1H-Indene, 4,7-dimethyl- 20146 006974-97-6 91 1H-Indene, 2,3-dimethyl- 20148 004773-82-4 91 20 13.L 1-Tridecene 46094 002437-56-1 96 5-Octadecene, (E)- 99558 007206-21-5 91 1-Dodecanol 49040 000112-53-8 91 21 13.L Tridecane 47620 000629-50-5 97 Tridecane 47618 000629-50-5 91 Tridecane 47621 000629-50-5 91 22 13.L Naphthalene, 2-methyl- 18988 000091-57-6 96 Naphthalene, 1-methyl- 18987 000090-12-0 96 Naphthalene, 2-methyl- 18992 000091-57-6 94 23 14.L Naphthalene, 1-methyl- 18987 000090-12-0 96 Naphthalene, 2-methyl- 18988 000091-57-6 96 Naphthalene, 1-methyl- 18989 000090-12-0 94 24 15.L 1,13-Tetradecadiene 54871 021964-49-8 98 1,11-Dodecadiene 34422 005876-87-9 86 cis-9-Tetradecen-1-ol 68898 035153-15-2 70 25 15.L Biphenyl 26634 000092-52-4 93 Biphenyl 26632 000092-52-4 91 Naphthalene, 2-ethenyl- 26643 000827-54-3 74 26 15.L Tetradecane 58110 000629-59-4 98 Tetradecane 58107 000629-59-4 98 Tetradecane 58108 000629-59-4 96 27 15.L Naphthalene, 1-ethyl- 27958 001127-76-0 96 Naphthalene, 2-ethyl- 27956 000939-27-5 96 Naphthalene, 2-ethyl- 27953 000939-27-5 95 28 16.L Naphthalene, 2,6-dimethyl- 27963 000581-42-0 98 Naphthalene, 1,5-dimethyl- 27969 000571-61-9 97 Naphthalene, 2,7-dimethyl- 27974 000582-16-1 97 DIESEL.M Fri Jul 06 15:18:14 2012 Page: 3 Library Search Report Data Path : D:\GCMS data\2012\FO oil\ Data File : DIESEL_02.