صنعت لاستیک ایران

صنعت لاستیک ایران

پیرولیز لاستیک‌های فرسوده با گرمایش القایی و بهینه‌سازی فرآیند از روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناس‌یار ارشد مهندسی عمران - محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
2 دانشیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
3 گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ملایر، ایران
چکیده
یکی از راهکارهایی که برای مدیریت بحران لاستیک‌های فرسوده اتخاذ می‌شود، پیرولیز لاستیک فرسوده و تولید سوخت مایع از آن است که همواره با چالش‌هایی از جمله نیاز به خردکردن لاستیک‌ها به ابعاد کوچک و خارج‌کردن سیم‌های فولادی موجود در لاستیک‌ها همراه است؛ بنابراین طراحی راکتوری کارآمد با هدف برطرف‌کردن چالش‌های ذکر شده و بهینه‌سازی پارامترهای اثرگذار جهت دستیابی به حداکثر سوخت تولیدی، یکی از مهم‌ترین اقدامات لازم در پیرولیز لاستیک‌های فرسوده در مقیاس صنعتی است. در این راستا راکتوری نوین که در آن از سیستم گرمایش القایی برای پیرولیز لاستیک‌های فرسوده استفاده شده است، طراحی و ساخته شد. مهم‌ترین پارامترهای اثرگذار بر افزایش تولید سوخت شامل دما، جرم لاستیک ورودی به راکتور، دبی گاز نیتروژن، تعداد مفتول‌های فولادی موجود در راکتور و اندازه ذرات لاستیک ورودی به راکتور بودند. این پارامترها در راستای به‌دست‌آوردن مقدار بیشینه سوخت تولیدی، به کمک مدلسازی فرآیند به روش سطح پاسخ (Response Surface Methodology) بهینه‌سازی شدند. نتایج نشان داد که میزان بیشینه راندمان سوخت تولیدی، در دمای 575 درجه سلسیوس، با تعداد مفتول 20 عدد، در دبی نیتروژن 2 لیتر بر دقیقه، با جرم ورودی 250 گرم و اندازه ذرات 25 سانتیمتر مربع به‌دست‌آمده و مقدار آن برابر با 41.6 درصد وزنی است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

منابع
Ahmadi K., Qaderi F., Rahmaninezhad S. M., Shidpour R. (2023) Investigation of the effective parameters on the phenol removal from the groundwater by response surface method, Journal of Applied Research in Water and Wastewater 10 (2), 141. https://doi.org/10.22126/arww.2024.9824.1314
Arion, A., Baronnet, F., Lartiges, S. and Birat, J.P., 2001. Characterization of emissions during the heating of tyre contaminated scrap. Chemosphere, 42(5-7), pp.853-859. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(00)00260-5
Bodaghabadi, M., Qaderi, F. and Sayyahzadeh, A.H., 2023. Development of a novel induction-heated reactor to enhance the performance of waste tires pyrolysis. Waste Management, 162, pp.27-35. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2023.03.006
El-Haggar, S. M., 2007. Current Practice and Future Sustainability, Sustainable Industrial Design and Waste Management, pp. 1–19. https://doi.org/10.1016/B978-012373623-9/50003-4
Faghih Nasiri E., Qaderi F., Rahmaninezhad S.M. (2025) Using electro-peroxone process to remediate soil contaminated with phenol. Iranica Journal of Energy & Environment, 16 (1): 1-8; https://doi.org/10.5829/ijee.2025.16.01.01
Juma, M., Koreňová, Z., Markoš, J., Jelemensky, L. and Bafrnec, M., 2007. Experimental study of pyrolysis and combustion of scrap tire. Polymers for Advanced Technologies, 18(2), pp.144-148. https://doi.org/10.1002/pat.811
Jouhara, H., Ahmad, D., Van Den Boogaert, I., Katsou, E., Simons, S. and Spencer, N., 2018. Pyrolysis of domestic based feedstock at temperatures up to 300 C. Thermal Science and Engineering Progress, 5, pp.117-143. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2017.11.007
Kordoghli, S., Paraschiv, M., Khiari, B., Zagrouba, F. and Tazerout, M., 2016. Using oxides of alkaline-earth metals as catalysts in used tyres pyrolysis. International Journal of ChemTech Research, 9(8), pp.359-365.
Laresgoiti, M.F., Caballero, B.M., de Marco, I., Torres, A., Cabrero, M.A. and Chomón, M.J., 2004. Characterization of the liquid products obtained in tyre pyrolysis. Journal of analytical and applied pyrolysis, 71(2), pp.917-934. https://doi.org/10.1016/j.jaap.2003.12.003
Lucia, O., Maussion, P., Dede, E.J. and Burdío, J.M., 2013. Induction heating technology and its applications: past developments, current technology, and future challenges. IEEE Transactions on industrial electronics, 61(5), pp.2509-2520. https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2281162
Mrad, M. and El-Samra, R., 2020. Waste tire management: Lebanon case study. Journal of Waste Management and Disposal, 3(1), p.101.
Peace, C., Petersen, G., Leary, M. and Wiggins, P., 2006. Technology Evaluation and Economic Analysis of Waste Tire Pyrolysis. Gasification, and Liquefaction, Integrated Waste Management Board.
Rüdisüli, M., Schildhauer, T.J., Biollaz, S.M. and Van Ommen, J.R., 2012. Scale-up of bubbling fluidized bed reactors—A review. Powder Technology, 217, pp.21-38. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.10.004
Sabogal, O.S., Valin, S., Thiery, S. and Salvador, S., 2021. Design and thermal characterization of an induction-heated reactor for pyrolysis of solid waste. Chemical Engineering Research and Design, 173, pp.206-214. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2021.07.018
دوره 28، شماره 114
تابستان 1403
صفحه 53-70

  • تاریخ دریافت 21 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 30 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 30 تیر 1403