بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله تهیه سوخت های مایع از تجزیه لاستیک های فرسوده به روش شکست حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و ترکیبات محصول مایع تولیدی از نظر نوع هیدروکربن های سازنده آن به وسیله دستگاه H NMR مشخص شد. علاوه بر شناسایی اجزای سازنده فرآورده مایع حاصل از شکست حرارتی لاستیک های فرسوده، مشخصات دیگر آن نظیر بازه جوش، چگالی، درجه°API، گرانروی سینماتیک، نقطه ابری شدن، نقطه ریزش، نقطه اشتعال، عدد رنگ، خوردگی، میزان آب، کربن باقی مانده و میزان گوگرد نیز اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان ترکیبات پارافینی در مقایسه با ترکیبات آروماتیکی و الفینی بیشتر است و بازه جوش مایع تولیدی در بین بازه جوش بنزین و سوخت دیزل و حلال های صنعتی و چگالی، API ، گرانروی سینماتیک، میزان آب، خوردگی تیغه مسی و میزان باقی مانده کربن در محدوده سوخت دیزل و نقطه اشتعال در محدوده نقطه اشتعال سوخت جت و بنزین و نقطه ابری شدن، نقطه ریزش و میزان گوگرد در محدوده مشخصات نفت کوره می باشد. بررسی این نتایج نشان می دهد که می توان مایع تولیدی را به طور مستقیم به عنوان سوخت در صنایعی نظیر صنایع سیمان، نیروگاه های برق و سوخت کشتی ها استفاده کرد و یا در صورت پالایش آن را به بنزین و سوخت دیزل و یا دیگر فرآورده های با ارزش نفتی تبدیل کرد.
واژه های کلیدی: شکست حرارتی، لاستیک فرسوده، ترکیب محصولات، بازیافت، فرآورده های نفتی،
-1مقدمه
توسعه زندگی شهرنشینی باعث افزایش تعداد وسایل نقلیه شخصی و عمومی شده است. از طرف دیگر با زیاد شدن مسیرهای ارتباطی میزان پیمایش وسیله های نقلیه نیز افزایش یافته است. این دو عامل به همراه عوامل دیگری همچون کیفیت پوشش مسیرهای ارتباطی کشور، کیفیت لاستیک های وارداتی و عدم تناسب لاستیک های مورد استفاده شده با شرایط آب و هوایی مناطق مختلف کشورمان، سبب شده است تا سالانه میلیون ها حلقه لاستیک فرسوده در سطح کشور تولید شود - ززولی، قربانیان، قهرمانی و حضرتی، . - 1387 طبق آمار جهانی سالانه به ازای هر نفر یک لاستیک فرسوده تولید می شود. اگر به طور میانگین وزن هر لاستیک را پس از فرسوده شدن 9 کیلوگرم در نظر بگیریم و با توجه به جمعیت فعلی کشورمان، سالانه تقریبا 650 هزار تن لاستیک فرسوده در سطح کشور تولید می شود.
لاستیک ها ساختاری پلیمری دارند و در طبیعت تقریبا تجزیه ناپذیر هستند و بیش از صدها سال باقی می مانند. باقی ماندن لاستیک های فرسوده در طبیعت و دفن گاه های دفن زباله های شهری سبب می شود تا محیطی مناسب برای رشد حشرات موزی و میکروب ها فراهم آید. از طرف دیگر با توجه به اینکه لاستیک ها رطوبت را به خود جذب نمی کنند، وجود لاستیک های فرسوده در دفن گاه های دفن زباله شهری سبب می شود تا شیرابه های سمی راحت تر و سریع تر به اعماق زمین نفوذ کنند و باعث آلودگی منابع آب و خاک شوند. به منظور جلوگیری از این مشکلات لازم است راه کاری مناسب جهت بازیافت یا امحای لاستیک های فرسوده در نظر گرفته شود.
در چند سال اخیر مطالعات گوناگونی در زمینه راه کارهای امحا و بازیافت لاستیک های فرسوده انجام شده است که می توان به راه کارهایی همچون سوزاندن - هوشیاری پور و نقدی پور بیرگانی، - 1385، تولید قیر پلیمری - ملک زاده و معماریان، - 1383، تولید کربن فعال - بقاءپور، جاهد و جوشنی، - 1392، استفاده در بتن های ساختمانی - صدر ممتازی و ذرشین زنوش ، - 1389، گازی سازی - Martínez, - Murillo, García, & Arauzo, 2014 و شکست حرارتی لاستیک های فرسوده - Martínez et al., 2013 - اشاره کرد. تحقیق حاضر شامل گزارشی از مطالعات و آزمایش های صورت گرفته در زمینه شکست حرارتی لاستیک های فرسوده می باشد.
شکست حرارتی لاستیک های فرسوده روشی مناسب جهت بازیافت انرژی لاستیک های فرسوده می باشد که علاوه بر امحای آنها می تواند محصولات جامد، مایع و گازی تولید کند که می توان آنها را به عنوان جایگزین سوخت های فسیلی یا منابع شیمیایی با ارزش دیگر مورد استفاده قرار داد.به دلیل اهمیت بازیافت لاستیک های فرسوده و کارآمد بودن این روش نسبت به دیگر روش های امحا و بازیافت لاستیک های فرسوده، در طول دو دهه گذشته نتایج زیادی در مورد شکست حرارتی لاستیک های فرسوده و محصولات بدست آمده از آن در مجلات مختلف به چاپ رسیده است. دامنه این تحقیقات شامل تعیین آنالیز محصولات فرایند - Martínez et al., 2013 - ، مدل سازی فرایند - Quek & Balasubramanian, 2012 - ، تعیین اثر پارامترهای عملیاتی همچون دما، فشار و نرخ گرمایش بر روی فرایند - Aylón et al., 2010 -
و تعیین مدل سینتیکی واکنش های شکست حرارتی لاستیک های فرسوده - Miranda, Pinto, - Gulyurtlu, & Cabrita, 2013 می باشد.در این تحقیق با طراحی آزمایش های مناسب، شکست حرارتی لاستیک های فرسوده انجام گرفت و محصول مایع تولیدی مورد آنالیز قرار گرفت و ضمن تعیین اجزای سازنده محصول مایع تولیدی به وسیله دستگاه H NMR، مشخصات دیگر آن نظیر بازه جوش، چگالی، درجه API، گرانروی سینماتیک، نقطه ابری شدن، نقطه ریزش، نقطه اشتعال، عدد رنگ، خوردگی، میزان آب، کربن باقی مانده و میزان گوگرد نیز اندازه گیری شد تا میزان نزدیکی خواص محصول مایع تولیدی با دیگر فرآورده های با ارزش نفتی مشخص شود.
-2 روش تحقیق
1-2 مواد اولیه
به منظور نزدیک تر بودن شرایط آزمایشگاهی به شرایط واقعی، برای انجام آزمایش ها از لاستیک فرسوده خودرو پراید متعلق به کارخانه لاستیک سازی دنا استفاده شد که مشخصات اجزای سازنده آن در جدول 1 آورده شده است.
