Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
MỞ ĐẦU
Mặc dù số lượng túi nilon sử dụng lớn như thế, nhưng số lượng thu gom chỉ
được 40%. Còn 60% lượng túi nilon còn lại được thải trực tiếp vào môi trường.
Theo các nhà khoa học, để túi nilon phân hủy có thể mất từ 500 đến 1000 năm nếu
không bị tác động của ánh sáng mặt trời. Vì vậy mà tác hại của túi nilon gây ra rất
nghiêm trọng: khi vào đất nó gây xói mòn đất, làm cho đất bạc màu, không tơi xốp,
kém chất dinh dưỡng, từ đó làm cho cây trồng chậm tăng trưởng. Nó còn làm tắt
các đường dẫn nước thải gây ngập lụt cho đô thị, dẫn đến ruồi muỗi phát sinh, lây
truyền dịch bệnh… Túi nilon cũng đe doạ trực tiếp tới sức khoẻ con người vì nó
chứa chì, cadimi… (có trong mực in tạo màu trên các bao bì) có thể gây tác hại cho
não và là nguyên nhân chính gây ra bệnh ung thư phổi, bên cạnh đó túi nilon còn
làm mất mỹ quan tới cảnh quan.
Chúng ta có thể xử lý chúng
theo
một số phương pháp như chôn lấp, đốt,
…Tuy nhiên với phương pháp đốt sẽ sinh
ra
nhiều khí độc hại cho môi trường,
trong đó có cả chất dioxin. Bên cạnh đó nếu sử
dụng
phương pháp chôn lấp rác
thải, chúng ta vô tình bỏ đi một nguồn nhựa đáng quý và làm lãng phí quỹ đất.
Do
vậy phương pháp nhiệt phân nhựa thành dầu nhiên liệu là một hướng đi
mang lại
giá
trị kinh tế cao, đồng thời giải quyết được vấn đề về môi trường.
Phương pháp này
đã
được nghiên cứu tại một số nước như Mỹ, Nhật Bản,…và
kiến thức quý báu cho
chúng tôi
trong suốt bốn năm học vừa qua, đó chính là
nền tảng để tôi thực hiện tốt đồ án
này.
Cuối cùng, tôi muốn cảm ơn các bạn trong lớp DH10H2 đã
luôn
ủng hộ
tinh thần, động viên, giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt thời gian thực
hiện đồ án
này.
Vũng Tàu, ngày 2 7 tháng 11 năm
2013.
Lớp DH10H2 Trang 2
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
MỤC LỤC
MỞ
ĐẦU
LỜI CẢM
ƠN
MỤC
LỤC
DANH MỤC BẢNG, SƠ ĐỒ,
HÌNH,
TỪ VIẾT
TẮT
Trang
Lớp DH10H2 Trang 3
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
DANH MỤC HÌNH
thải ra cũng tăng theo từng ngày. Chỉ 40% lượng rác thải này được thu gom và
tái sử dụng, còn 60% còn lại được thải trực tiếp ra môi trường. Điền này là
một gánh nặng cho môi trường. Nó có tác động tiệu cực như: tắc nghẽn các
đường ống dẫn nước thải, dòng chảy gây ngập lụt đô thị, làm phát sinh ruồi
muỗi gây ra các bệnh dịch. Ngoài ra nó còn làm mất mĩ quan và tàn phá hệ
sinh thái: các túi nilon chui vào đất, làm cản trở quá trình sinh trưởng của cây
cỏ dẫn đến xói mòn đất. Rác thải nhựa trôi nổi trên đại dương sẽ giết chết bất
kì sinh vật nào nuốt phải chúng. Đã có hàng triệu sinh vật các loại chết hàng
năm, do ăn phải các túi nilon rồi không thải ra được.
Lớp DH10H2 Trang 5
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Hình 1.1: Sản lượng nhựa thế giới (đơn vị triệu tấn)
Trên thế giới sản lượng nhựa tăng bình quân hàng năm khoảng 3,5%.
Năm 1976, tổng sản lượng nhựa nói chung của thế giới là 50 triệu tấn. Sản
lượng nhựa tăng chậm, trong nhưng năm 1976 – 2002 trung bình tăng 5,8 triệu
tấn/năm. Nhưng trong giai đoạn từ năm 2002 – 2010, thì sản lượng nhựa được
sản xuất lại tăng rất nhanh, trung bình tăng 13 triệu tấn/năm. Trong đó lượng
đó LDPE chiếm 20,5%, HDPE: 14%.
1.1.2 Ở Việt Nam
Hình 1.2: Sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 (đơn vị: nghìn tấn)
Chưa có một thống kê chính thức nào được công bố về lượng rác thải từ
túi nilon, bao bì nhựa ở Việt Nam. Năm 2000, mỗi ngày ở Việt Nam có
khoảng 800 tấn rác nhựa thải ra môi trường. Còn nếu tính theo tốc độ tăng
trưởng, sản xuất và thương mại hiện nay, mỗi ngày có khoảng 2.500 tấn rác
thải nhựa.
Ở các khu vực đô thị, tuy chỉ chiếm 24% dân số cả nước, nhưng lại phát
sinh đến gần 50% chất thải mỗi năm. Do dân cư tập trung đông, nên nhu cầu
tiêu dùng lớn, hoạt động thương mai đa dạng và tốc độ đô thị hóa cao. Theo
thống kê từ các tỉnh, thành phố, năm 2002 cho thấy lượng chất thải rắn bình
quân khoảng từ 0,8kg đến 1,2kg/người.ngày ở các đô thị lớn và từ 0,5kg đến
Thành phần của nhựa phế thải: Polyethylene (LDPE; HDPE…);
Polypropylene (PP); Polyvinyl chlorid (PVC); Polystyrene (PS) ngoài ra trong
rác thải sinh hoạt thường gặp loại nhựa Polyester và Polyethylene
telephthalate (PET).
Hình 1.3: Tỷ lệ các loại nhựa phế thải tính trên tổng thành phần nhựa trong rác
thải
1.2.2 Phân loại nhựa
Nhựa phế thải
Tất cả các đồ vật bằng nhựa sau sử dụng thải ra môi trường đều trở thành
nhựa phế thải. Theo tính chất của từng loại có thể phân ra như sau:
Nhựa LDPE: Bao gói hàng tiêu dùng, hàng thực phẩm là các túi nilon; các chai
truyền dịch và xi lanh tiêm nhựa…
Lớp DH10H2 Trang 7
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Nhựa HDPE : Các loại chai nhựa đựng dầu gội đầu; sữa tươi, dầu nhớt và các
đồ gia dụng bằng nhựa….
Nhựa PET: Vỏ chai nước khoáng, nước mắm, dầu ăn …
Nhựa PVC: Ống nước; tấm lợp nhựa; dây điện ….
Nhựa PP: Bao bì xác rắn; một số loại nhựa cứng…
Nhựa PS: Hộp xốp bọc vỏ máy; vỏ bút bi, cốc đựng nước ….
Dựa vào phản ứng với nhiệt độ
Vật liệu nhựa được phân thành hai loại: Nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt
rắn.
Nhựa nhiệt dẻo : Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm T
m
thì nó
chảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằng
phương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết
bằng các liên kết yếu (liên kết hydro, vanderwall). Tính chất cơ học không
cao khi so sánh với nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh
Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo.
Chóng thấm nước và hơi nước tốt.
Chống thấm khí O
2
, CO
2
, N
2
và dầu mỡ đều kém.
Chịu được nhiệt độ cao (dưới 230
0
C) trong thời gian ngắn.
Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy
như Alcool, Acêton, H
2
O
2
…
Có thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu giữ
mùi trong bản thân bao bì, và cũng chính mùi này có thể được hấp thu bởi
thực phẩm được chứa đựng, gây mất giá trị cảm quan của sản phẩm.
Công dụng:
Làm túi xách các loại, thùng (can) có thể tích từ 1 đến 20 lít với các độ dày
khác nhau.
Sản xuất nắp chai. Do nắp chai bị hấp thu mùi nên chai đựng thực phẩm đậy
bằng nắp PE phải được bảo quản trong một môi trường không có chất gây
mùi.
1.3.2 Polypropylen (PP)
Đặc tính :
Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo
Tỉ trọng : 1,4g/cm
2
cao hơn PE và PP nên phải tốn một lượng lớn PVC để có
được một diện tích màng cùng độ dày so với PE và PP.
Chống thấm hơi, nước kém hơn các loại PE, PP.
Có tính giòn,không mềm dẻo như PE hoặc PP, để chế tạo PVC mềm dẻo dùng
làm bao bì thì phải dùng thêm chất phụ gia.
Loại PVC đã được dẻo hóa bởi phụ gia sẽ bị biến tính cứng giòn sau một
khoảng thời gian.
Mặc dù đã khống chế được dư lượng VCM thấp hơn 1ppm là mức an toàn cho
phép, nhưng ở Châu Âu, PVC vẫn không được dùng làm bao bì thực phẩm
dù giá thành rẻ hơn bao bì nhựa khác.
Công dụng:
Sử dụng làm nhãn màng co các loại chai, bình bằng nhựa hoặc màng co bao
bọc các loại thực phẩm bảo quản , lưu hành trong thời gian ngắn như thịt
sống, rau quả tươi….
Ngoài ra, PVC được sử dụng để làm nhiều vật gia dụng cũng như các loại sản
phẩm thuộc các ngành khác.
1.3.4 Polycarbonat (PC)
Đặc tính:
Lớp DH10H2 Trang 10
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Tính chống thấm khí, hơi cao hơn các loại PE, PVC nhưng thấp hơn PP, PET.
Trong suốt, tính bền cơ và độ cứng vững rất cao, khả năng chống mài mòn và
không bị tác động bởi các thành phần của thực phẩm.
Chịu nhiệt cao (trên 100
0
C ).
Công dụng:
Với khả năng chịu được nhiệt độ cao nên PC được dùng làm bình, chai, nắp
và tái chế thành các sản phẩm khác.
Sau khi được thu gom từ các nguồn khác nhau, nhựa phế thải được phân
loại rồi qua các bước xử lý cần thiết để loại bỏ các thành phần kim loại, tạp
chất. Tiếp theo, nhựa phế thải sẽ được chế biến để tạo hạt rồi gia công tạo
thành sản phẩm tái chế.
Vì tái chế nhựa có thể gây ra các rủi ro về sức khoẻ, vì vậy khi bổ sung
các chất phụ gia cần phải được kiểm soát cẩn thận. Đây là vấn đề đặc biệt
Lớp DH10H2 Trang 11
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
quan trọng có liên quan tới việc xuất khẩu chất thải nhựa từ các nước phát
triển sang các nước đang phát triển. Việc phân tích các thông tin hiện tại về
các tác động bất lợi đối với sức khoẻ nghề nghiệp của con người tiếp xúc
trong môi trường tái chế nhựa còn chưa đầy đủ, dữ liệu về tác động của các
chất phụ gia trong nhựa đối với môi trường còn hạn chế.
1.4.1.2 Ưu nhược điểm của tái chế nhựa
• Ưu điểm:
- Đơn giản dễ thực hiện.
- Không tốn nhiều công lao động.
- Phổ biến rộng rải.
• Nhược điểm:
- Chiếm quỹ đất lớn.
- Nước rỉ rác gây ô nhiễm môi trường.
- Không tận dụng được các nguồn lợi kinh tế to lớn từ việc tái chế rác.
1.4.2 tĐố
Định nghĩa: Là phương pháp oxy hóa bằng nhiệt. Quá trình đốt được thực hiện
với một lượng oxy ( không khí) cần thiết đủ để đốt cháy hết lượng bao ni lông phế
thải có nguồn gốc chất dẻo gọi là quá trình đốt hóa học. Nếu quá trình đốt được
thực hiện với một lượng dư không khí cần thiết thì gọi là quá trình đốt dư khí.
Đốt là phương pháp xử lý rác thải cuối cùng khi không thể xử lý bằng các phương
pháp khác. Nhiên liệu thường sử dụng là khí gas hay dầu trong các lò đốt chuyên
dẻo (như bao ni lông) dưới điều kiện thiếu không khí. Đây là kỹ thuật đốt có hiệu
quả về mặt năng lượng với mục đích giảm thể tích chất thải và thu hồi năng
lượng.
Sản phẩm: Quá trình đốt cháy một phần nhiên liệu thu được sản phẩm cháy
giàu CO
2
, H
2
và một số hydrocarbon mà chủ yếu là CH
4
. Sản phẩm này được
dùng làm khí nhiên liệu cho động cơ đốt trong và nồi hơi. Khí hóa ở áp suất
khí quyển sử dụng không khí làm tác nhân oxy hóa thu được sản phẩm có
năng lượng thấp chứa CO
2
, CO, H
2
, CH
4
, và hắc ín chứa carbon, chất trơ và
phần lỏng như dầu nhiệt phân.
Khi hệ thống được vận hành ở áp suất khí quyển với không khí được dùng làm
chất oxy hoá, thì sản phẩm cuối cùng của hệ thống khí hoá là hỗn hợp khí cháy
có nhiệt trị thấp, trong đó: 10% CO
2
, 20% CO, 15% H
2
, 2% CH
4
theo thể tích,
quá trình đốt. Nhờ dùng dầu cặn này, việc đốt để thu hồi dầu từ phế liệu nhựa
không tiêu hao thêm nhiên liệu. Nghiên cứu này ngoài việc thu dầu còn góp
phần giải quyết vấn đề môi trường.
Phương pháp khí hóa và thủy nhiệt chỉ là bước cơ bản, là tiền đề để đi đến
một phương pháp hoàn thiện và hiệu quả hơn trong quá trình xử lý bao ni
lông phế thải đó là phương pháp nhiệt phân.
1.4.5 Phương pháp nhiệt phân:
1.4.5.1 Định nghĩa:
Nhiệt phân là quá trình xử lý chất thải rắn có nguồn gốc chất dẻo (bao ni lông)
bằng nhiệt trong điều kiện hoàn toàn không có oxy.
Phản ứng quan trọng nhất trong quá trình nhiệt phân là bẻ gãy mạch liên kết C –
C, chúng tạo thành những gốc tự do và có đặc tính chuỗi, nhiệt độ càng tăng thì sự
cắt mạch càng sâu.
Sản phẩm
- Khí cháy (H
2
, CH
4
và các hydrocarbon nhẹ).
- Nhiên liệu lỏng: tổ hợp các hydrocarbon. Có thể dùng tổng hợp dầu nhiên
liệu.
Lớp DH10H2 Trang 14
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
- Tro: cacbon và chất trơ.
Ưu, nhược điểm:
• Ưu điểm:
Ngoài những ưu điểm tương tự như quá trình đốt, quá trình nhiệt phân còn là
một quá trình kín, ít tạo khí thải ô nhiễm đặc biệt là khí dioxin. Sản phẩm sau
nhiệt phân còn có thể thu hồi và sử dụng với giá trị kinh tế cao. Điều kiện tiến
hành nhiệt phân cũng tương đối dễ thực hiện, có thể đưa ra thành qui mô xử lý
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Quá trình nhiệt phân PE luôn ưu tiên tạo thành những phân tử có 6, 10,
14 nguyên tử carbon là những olefin [3]. Và nó cũng thường xảy ra theo cơ chế
cracking ngẫu nhiên tạo những oligomer và monomer thể hiện như phương
trình [1.1] và [1.2] cracking nhiệt polyethylen thu được 1-hexene và propen :
Đặc điểm sản phẩm nhiệt phân không xúc tác:
Sản phẩm khí chủ yếu là C1 và C2
Các olefin tạo thành có ít nhánh
Nhiều olefin được tạo thành ở nhiệt độ cao
Khối lượng phân tử của sản phẩm lỏng phân bố trong khoảng rộng
Phân đoạn khí và cốc cao
- Phản ứng tương đối chậm
1.4.5.2.2 Nhiệt phân có xúc tác:
Cơ chế nhiệt phân xúc tác
Quá trình nhiệt phân xúc tác xảy ra các phản ứng cracking theo cơ chế
hóa học là ion cacboni (C
+
). Trong đó xảy ra các phản ứng như isomer hóa (
đồng phân hóa), cắt mạch và cắt mạch ở vị trí, chuyển vị hydro, oligomer hóa
và ankyl hóa.
Tất cả các phản ứng chịu ảnh hưởng bởi độ mạnh của tâm acid, tỷ trọng
và sự phân bố trên xúc tác. Tính acid của xúc tác còn phụ thuộc vào tâm acid
Bronsted và Lewis. Nhưng sự có mặt của các tâm Bronsted sẽ ưu tiên
cracking các hợp chất olefin. Cấu trúc đạt hiệu quả phản ứng nhiệt phân cao
nhất là zeolite. Các tâm acid của các xúc tác cracking cung cấp ion cacboni
bằng cách thêm proton vào olefin hoặc giải thoát ion hydro từ phân tử
hydrocarbon như sau:
R
1
• (CH
2
+ R
+
→ R
1
• (CH
2
)
n
•
+
CH • CH
2
• R
2
+ RH
Phản ứng cắt mạch ở vị trí :
Lớp DH10H2 Trang 16
R CH
2
HC
H
CH
2
CH
2
CH
2
+
H
2
H
2
C CH
2
CH
3
R H
2
C CH CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
[1.2]
[1.1]
[1.4]
[1.3]
[1.5]
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
R
1
• (CH
2
)
+H
+
• CH
2
• CH
2
•
+
CH • CH
3
+H
+
• CH
2
• CH=CH • CH
3
Phản ứng đồng phân hóa tại khung hydrocarbon:
• CH
2
• CH
2
• CH
2
+
+ • CH
2
• CH
2
• CH
2
• CH
2
• CH
2
• → • CH
2
• CH
2
• CH
2
• + • CH
2
• CH
2
• CH
2
• CH
2
+
Nhờ xúc tác mà nhiệt độ phản ứng giảm và tỷ lệ các hydrocarbon có
khối lượng phân tử thấp cũng tăng lên cao. Nhưng quá trình còn hình thành
các aromat lớn do phản ứng đóng vòng như sau:
H
2
C
H
3
C H
[1.9]
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Dầu nhiệt phân không xúc tác thì sản phẩm là các mạch hydrocacbon có
số phân tử cacbon phân bố rất rộng, có hàm lượng paraffin và olefin cao.
Ta có thể tóm tắt cơ chế phản ứng của quá trình nhiệt phân xúc tác như
hình 1.4
Hình 1.4 Cơ chế phản ứng xúc tác của quá trình nhiệt phân PE
1.4.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phân:
Nhiệt phân nhựa phế thải có xúc tác thì hiệu suất của quá trình phụ thuộc
vào
các yếu tố sau: nhiệt độ điện phân, tốc độ gia nhiệt, thời gian nhiệt phân,
hình thức
lò
phản ứng, tốc độ sục khí nitơ , thành phần nguyên liệu và xúc
tác.
1.4.5.3.1
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ có ảnh hưởng đáng kể và là tác nhân quan trọng quyết định
hiệu
suất
sản phẩm rắn, lỏng và khí trong quá trình nhiệt phân. Việc lựa chọn
giá trị tối ưu
của
nhiệt độ sẽ xác định hiệu quả của quá trình nhiệt phân. Mong
muốn của quá trình
nhiệt
phân là thực hiện ở nhiệt độ thấp nhưng vẫn thu được
nhiều thành phần sản phẩm có ích. Các nghiên cứu cho thấy nhiệt độ nhiệt
phân càng tăng thì lượng sản phẩm
khí
1.4.5.3.2
Thời gian nhiệt phân:
Phản ứng lần hai của sản phẩm chủ yếu, xảy ra dễ dàng tùy theo sự gia
tăng
thời gian phản ứng nên không chỉ cốc, hắc ín mà các sản phẩm ổn định
mang
tính
nhiệt được sinh ra, ảnh hưởng của cấu trúc nhựa phế thải vốn có yếu
đi. Truờng
hợp
muốn thu lại dạng đơn thể, tốt nhất là thời gian phản ứng phải
ngắn, nếu như thời
gian
phản ứng tăng thì sẽ sinh nhiều sản phẩm như : H
2
, CH
4
,
cacbon.
1.4.5.3.3
Ảnh hưởng của nguyên liệu:
Tùy vào từng loại nguyên liệu đầu vào mà ta có thể thu được các hợp
chất
hydrocarbon khác và hiệu suất thu hồi các sản phẩm cũng khác
nhau.
Khi nguyên liệu đầu vào của quá trình nhiệt phân thay đổi thì cơ cấu của
các
loại
sản phẩm sẽ thay đổi. Ví dụ như khi nhiệt phân PE và PP chủ yếu sản
phẩm là paraffin và olefin, nhiệt phân PS sinh ra styrene đơn hợp (monomer),
trong quá trình nhiệt
phân.
1.4.5.3.5
Kiểu lò phản ứng:
Lớp DH10H2 Trang 19
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
Hiệu quả truyền nhiệt, hỗn hợp, thời gian lưu dạng dung dịch và dạng khí,
vật
chất sinh ra chủ yếu sẽ được quyết định tùy theo hình thức của lò phản ứng.
Thông
thường, nhiệt độ phản ứng càng cao thì càng thúc đẩy tạo ra hỗn hợp vật
chất có
phân
tử nhỏ, trường hợp nhiệt độ cao trong lò phản ứng càng kéo dài
thì phân tử lớn
được
sinh ra ở nhiệt độ thấp sẽ nằm lại dưới đáy lò phản ứng và
phân hủy thành phân tử
nhỏ
hơn; trái lại phân tử nhỏ hơn sinh ra trong nhiệt độ
cao sẽ dễ dàng được thải ra
ngoài
từ phần trên của lò phản ứng nhờ vào trọng
lượng của chúng. Dầu nhiệt phân thu
được
từ nhiệt độ thấp trong trường hợp
này sẽ sinh ra có điểm sôi thấp hơn (kích cỡ
của
phân tử càng nhỏ hơn) so với
dầu nhiệt phân thu được trong nhiệt độ cao
phải
chăng nhưng phương thức quay 2 lần có chi phí đầu tư ban đầu khá
cao.
• Dạng
ống:
Hiệu quả truyền nhiệt
cao.
Khó xử lý plastic phế thải lẫn dị
chất.
Cần phải thuờng xuyên sửa chữa -bảo duỡng linh kiện có liên quan đến
quá
trình chuyển
plastic.
Phế thải nóng chảy ở nhiệt độ
cao.
Không phát sinh hiện tượng cốc
hóa.
Lớp DH10H2 Trang 20
Rác thải nilon
Nghiền,
Làm sạch
Sấy tách ẩm
Thiết bị phản ứng/xúc tác
Thiết bị chưng cất
Dầu
diesel
Dầu nhờn
Xăng
Bình chứa khí trung gian
Xúc tác
toàn
giống nhau. Bên cạnh chất xúc tác thì
nồng độ xúc tác cũng đóng vai trò quyết
định
mỗi kim loại sẽ có một nồng độ
tối ưu để cho hiệu suất cao nhất cho quá trình
nhiệt phân.
1.4.5.4 Sơ đồ nhiệt phân nhựa phế thải:
1.4.5.5Thuyết minh sơ đồ:
Lớp DH10H2 Trang 21
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
1.4.5.5.1 Làm sạch:
Rác thải nilon từ các bải rác sau khi đã được tách sơ đất, được đưa máy
rửa lồng quay qua cửa nạp liệu vào thùng sàng. Thùng quay liên tục làm vật
liệu được chuyển động theo dòng và đưa lên theo lực quán tính thùng và rơi
xuống do trọng lực. Trong quá trình đó rác thải được tiếp xúc với nước ở
máng phía dưới lồng quay. Nước này sẽ làm hòa tan đất và các chất bẩn khác
bám vào rác thải nilon. Sau đó nilon này sẽ được đưa vào thiết bị sấy tách ẩm.
1.4.5.5.2 Sấy tách ẩm:
Rác thải nilon được đưa vào thiết bị sấy sẽ thu nhiệt từ không khí nóng
của thiết bị phản ứng, nhiệt độ của rác thải nilon đạt trên 100
0
C, quá trình
thoát hơi ẩm xảy ra mãnh liệt, khi nhiệt độ tiếp tục tăng đến khoảng 120
0
C
-150
0
C thì nilon sẽ chảy ra và được máy đùn đưa vào thiết bị phản ứng.
1.4.5.5.3 Thiết bị phản ứng:
CHƯƠNG II:
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT DẦU NHIỆT PHÂN TỪ NHỰA PHẾ THẢI
2.1 Chú thích:
1. Hoper
2. Băng tải
3. Lò quay tua vít
4. Lò nhiệt phân
5. Thiết bị xúc tác
6. Xyclon
7. Tank chứa
8. Thiết bị trao đổi nhiệt
9. Tháp chưng cất khí quyển
10. Bơm
11. Quạt
12. Bồn chứa LPG
13. Lò đốt
14. Ống khói
15. Máy nén
16.Thiết bị tách lỏng
Lớp DH10H2 Trang 23
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
2.2 Thuyết minh sơ đồ:
Nguyên liệu sau khi được xử lí, làm sạch, cắt nhỏ đưa đến hopper (1) chứa.
Nguyên liệu từ hopper được đưa đến thiết bị gia nhiệt dạng tua vít (3) thông qua
băng tải (2), tại đây nguyên liệu được gia nhiệt đến 250
o
C chuyển hoàn toàn từ thể
rắn sang lỏng và đi vào thiết bị nhiệt phân (4). Tại thiết bị nhiệt phân (4) nguyên
liệu tiếp tục được gia nhiệt đến 380
C. Sau khi
ra khỏi thiết bị trao đổi một phần sản phẩn được hồi lưu lên đỉnh tháp, phần còn lại
được đưa vào tank chứa (7) đây là sản phẩm chính ta thu được.
Lò đốt (13) nhiên liệu chính là khí LPG và một phần dầu thu được từ quá trình,
lò đốt bằng không khí nhờ quạt (11) tạo ra dòng khí nóng 460
o
C và được đưa đi gia
nhiệt cho các thiết bị: nhiệt phân, lò quay tua vít, thiết bị xúc tác, tháp chưng cất.
Dòng khi sau khi gia nhiệt được gộp vào và đưa đến ống khói (14), tại đây tiến hành
xử lí khí thải đảm bảo tiêu chuẩn và thải ra ngoài môi trường.
Lớp DH10H2 Trang 24
Đ n công nghê GVHD: Nguyn Quc Hi
CHƯƠNG III:
CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
3.1 Tính hiệu suất của nhà máy:
− Hiệu suất thực tế luôn nhỏ hơn hiệu suất lý thuyết vì có tổn thất trong các
công đoạn sản xuất. Trong sản xuất dầu nhiệt phân có các dạng tổn thất
sau:
+ Tổn thất do nghiền, vận chuyển nội bộ: 0.2% ÷ 0.3%.
+ Tổn thất ở heater đầu: 2%.
+ Tổn thất do nhiệt phân: 3%.
+ Tổn thất do thiết bị tách: 5%.
+ Tổn thất: không xác định, đổ ra ngoài, đọng lại ở thiết bị, đường ống từ 1% ÷
2%.
+ Tổn thất: do chưng cất, do bay hơi, nhựa còn lại trong bã thải, nước thải: 5%
÷ 10%.
⇒ Trong đồ án của mình chúng tôi lựa chọn các tổn thất như sau:
Bảng 3.1: Tổn thất trong quá trình sản xuất
Tổn thất do nghiền, vận chuyển nội bộ 0.2%
3
Lớp DH10H2 Trang 25
Copyright: Tài liệu đại học ©