Đề tài tái chế nhựa thành nguyên liệu đốt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA - VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NHIÊN LIỆU TỪ NHỰA PHẾ THẢI ” NĂM HỌC 2013-2014 NHÓM: 13 LỚP: DH11H1 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: LƯƠNG SƠN TÙNG Bà Rịa-Vũng Tàu, tháng 9 năm 2013 1 DANH SÁCH NHÓM 1. 2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU DANH MỤC SƠ ĐỒ DANH MỤC HÌNH TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về nhựa phế thải. 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Tác hại và hiện trạng của rác thải nhựa. 1.1.3.1 Tác hại. 1.1.3.2 Hiện trạng 1.1.4 Các phương pháp xử lý nhựa phế thải. 1.1.4.1 Tái chế nhựa phế thải. 1.1.4.2 Phương pháp đốt. 1.1.4.3 Phương pháp khí hóa 1.1.4.4 Phương pháp thủy hóa. 1.1.4.5 Phương pháp nhiệt phân – Pyrolysis. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN I Buồng đốt sơ cấp. 1.1 Nguồn nguyên liệu. 1.2 Đặc tính và công dụng của một số loại nhựa. 1.2.1 Polyetylen 1.2.2 Polyprotylen. 1.2.3 Polyvinyl clorua. 1.2.4 Polycacbonat. 3 1.2.5 Polyetylen terephthalat. 1.3 Quy trình xử lý và tái tạo nguồn chất thải. 1.3.1 Sơ đồ tổng quát của quy trình đốt rác thải 1.3.2 Thuyết minh quy trình chung 1.3.3 Mục đích của buồng đốt sơ cấp. II. Buồng đốt thứ cấp 2.1 Nguyên liệu. 2.2 Quy trình. 2.2.1 Nhiệt phân trong điều kiện thiếu oxi. 2.2.2 Quá trình thu sản phẩm và tạo cốc. 2.3 Các phản ứng trong buồng đốt. 2.3.1 Phản ứng cracking. 2.3.2 Phản ứng caracking xúc tác. 2.4 Lò đốt và hình thức lò phản ứng tiêu biểu. 2.4.1 Hình thức lò phản ứng. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ I Xử lý khí SO 2 1.1Xử lý SO 2 bằng phương pháp hấp thụ 1.1.1Hấp thụ khí SO 2 bằng nước 1.1.2 Hấp thụ khí SO 2 bằng huyền phù CaCO 3 1.2 Xử lý khí SO 2 bằng amoniac. 1.3 Xử lý khí SO 2 bằng magie oxit. 1.4Xử lý khí SO 2 bằng kẽm oxit. 1.5 Xử lý SO 2 bằng kẽm oxit kết hợp natri sunfit 1.6 Xử lý khí SO 2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ. 1.7 Hấp phụ khí SO 2 bằng than hoạt tính. II Xử lý NO x bằng phương pháp hấp thụ 2.1 Hấp thụ bằng nước. 2.2 Hấp thụ bằng kiềm và huyền phù. 4 2.3 Hấp thụ chọn lọc III.Phương pháp hấp thụ đồng thời NO x và SO 2 IV. Phương pháp xử lý khí h2s. V. Xử Lý Khí HCL. VI. Xử lý khí 6.1 Xử lý khí bằng phương pháp hấp thụ. 6.2 Xử lý khí . 5 LỜI MỞ ĐẦU Song song với sự phát triển kinh tế - xã hội, tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa cao hiện nay là vô vàn những vấn đề nảy sinh và gây nhức nhối. Trong những vấn đề đó thì sự gia tăng lượng chất thải gây ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt dần các nguồn nhiên liệu hóa thạch là những vấn đề mà nhiều quốc gia không riêng gì Việt Nam phải đau đầu. Trong các loại rác, khó xử lý hiện nay là những rác thải có nguồn gốc từ nhựa. Thông thường thì các vật liệu từ nhựa như bao bì nylon, chai nhựa, đa phần chúng được xử lý bằng phương pháp chôn lấp, đốt, một số ít trong số chúng được xử lý bằng phương pháp tái chế, sản xuất phân vi sinh. 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, chúng ta đã vô tình bỏ đi một nguồn nhựa đáng quý. Như các bạn đã biết nguồn nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ đang dần cạn kiệt. Và theo tính toán của nhiều nhà khoa học thì chúng chỉ có thể đáp ứng nhu cầu cho chúng ta trong khoảng 40 năm nữa[1]. Vậy chúng ta sẽ làm gì khi nguồn nhiên liệu đó hết? Đó là một câu hỏi khó. Tuy nhiên nhờ những cải tiến khoa học mới đây, chúng ta có thể tạm giải quyết được hai vấn đề trên. Đó là việc người ta có thể chuyển hàng tỉ tấn nhựa không tái chế được thành nhiên liệu cho động cơ các loại ô tô thay vì đem chôn gây bất ổn cho môi trường. Kỹ thuật đó có tên là sự nhiệt phân – Pyrolysis. Hiện đang có hơn 10 công ty của Hoa Kỳ và một số nước khác nghiên cứu để cải tiến hoàn thiện phương pháp này. Trong đó cũng có vài nhà máy đang sản xuất dầu thô cũng như dầu diesel tổng hợp[2]. Như vậy trong tương lai các loại sản phẩm từ việc tái chế nhựa phế thải này có thể thay thế được dầu, nó sẽ giúp chúng ta giải quyết được hai vấn đề về việc xử lý nhựa phế thải và sự cạn kiệt của nhiên liệu hóa thạch trước khi tìm được một nguồn nhiên liệu khác. Không những thế theo sự khảo sát tính toán của các chuyên gia thì loại nhiên liệu 6 được tạo ra từ nhựa phế thải có giá thành thấp thấp hơn so với dầu điezen được sản xuất từ dầu mỏ. Chính vì những lý do này mà chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “ Công nghệ chế biến nhựa phế thải thành nhiên liệu đốt ” nhằm giúp mọi người hiểu sâu hơn về công nghệ này. 7 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1 : Quy trình tái chế túi nilon phế thải . Sơ đồ 2: Sơ đồ công nghệ đốt nhựa phế thải. Sơ đồ 3: Quá trình nhiệt phân nhựa phế thải. Sơ đồ 4: Sơ đồ lò đốt thùng quay. 8 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sản lượng nhựa Việt Nam 2000-2010. Hình 2: Phân loại hạt nhựa theo nhu cầu ở Việt Nam 2010 Hình 3: Buồng đốt thứ cấp. Hình 4: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng nước. Hình 5: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng nước. Hình 6: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng amoniac. Hình 7: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng magie oxit kết tinh theo chu trình. Hình 8: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng magie oxit "không kết tinh". Hình 9: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng kẽm oxit kết hợp với natri sunfit. Hình 10: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 theo quá trình Sunfiđin. Hình 11: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 theo quy trình ASARCO. Hình 12: Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng than hoạt tính. Hình 3.27: Sơ đồ xử lý khí H2S ằng Natri cacbonat. Hình 3.17: Sơ đồ xử lý khí hydro sunfua bằng amoni cacbonat. Hình 3.29: Sơ đồ xử lý khí H2S bằng amoniac. Hình 3.32: Sơ đồ xử lý khí H2S bằng NaOH hoặc sữa vôi. 9 TỪ VIẾT TẮT LDPE : Polyetylen tỉ trọng thấp HDPE : Polyetylen tỷ trọng cao PET : Polietylen Terephthalat PVC : Polyvinyl clorua PP : Polypropylen PS : Polystyren PMMA : Polymetyl metacrylat 10 [...]... lý nhựa phế thải 1.1.4.1 Tái chế nhựa phế thải Theo nguyên tắc có 3 phương pháp khác nhau để tái chế nhựa đó là: - Tái chế bằng phương pháp vật lý - Tái chế bằng phương pháp hoá học - Tái chế bằng nhiệt  Tái chế bằng phương pháp vật lý: Tiến hành phân loại kỹ và chuẩn bị các bước xử lý cần thiết để loại bỏ các thành phần kim loại, cắt nhỏ, rửa sạch, sấy khô, nghiền, đóng kiện, thiêu kết Vì tái chế nhựa. .. thể tái chế polyurethane (nhựa tổng hợp dùng chế tạo sơn), mặc dù có những hạn chế nhất định Chất thải là đế giày bằng polyurethane có thể được sử dụng để sản xuất ra đế giày mới 15  Sơ đồ tái chế: Phân loại Nilon phế Rửa sạch bằng thủ công Cắt, nghiền thải Phơi khô Tạo hạt Bán nguyên liệu nhựa Lưu, bán sản Gia công sản phẩm tái chế phẩm Trộn cùng nhựa mới với chất độn Sơ đồ 1 : Quy trình tái chế. .. khắc phục hạn chế: - xử lý nguyên liệu kĩ trước khi đưa vào lò (loại bỏ dị chất)  Lò đốt: 29  Buồng đốt thứ cấp: 30 Hình 3: Buồng đốt thứ cấp  Giải thích lò đốt: - Hệ thống tháo tro (6) :luôn chuyển ra khỏi thiết bị tránh tắc dòng vận chuyển nguyên liệu ??? - Lò quay: xử lý và trộn xúc tác - Béc sơ cấp và béc thứ cấp: điều tiết vận tốc đưa vào thiết bị của nguyên liệu đầu vào và vào lò đốt chính -... nhiệt phân kết thúc, sẽ hình thành tro và cặn carbon 1.3.3 Mục đích của buồng đốt sơ cấp Mục đích chính của buồng đốt sơ cấp là sấy khô làm bốc hơi nước của nguyên liệu Mặc dù, trong buồng đốt sơ cấp này, quá trình chính chỉ là việc cấp nhiệt để sấy khô nguyên liệu, tuy nhiên , một số chất thải có trong nguyên liệu có nhiệt độ phân hủy thấp sẽ bị phân hủy ngay trong buồng đốt này Lượng khí thoát ra từ... nguồn năng lượng được tạo ra - Nguyên liệu chính sẽ được làm sạch một lần nữa trước khi cho vào máy nghiền Tại công đoạn nghiền này nguồn nguyên liệu chính sẽ được nghiền nhỏ nhằm mục đích tăng bề mặt tiếp xúc nhiệt của nguyên liệu, đồng thời hơi ẩm thoát ra triệt để khi chúng ta gia nhiệt - Sau khi nguyên liệu đảm bảo các bước trên, nguyên liệu bắt đầu đi vào buồng đốt sơ cấp Tại đây có các quy trình... Tất cả các đồ vật bằng nhựa sau sử dụng thải ra môi trường đều trở thành nhựa phế thải có thể phân loại dựa vào các chỉ tiêu sau: 1.1.2.1 Dựa vào tính chất [1]: - Nhựa LDPE: Bao gói hàng tiêu dùng, hàng thực phẩm là các túi ni lông; các chai truyền dịch và xi lanh tiêm nhựa - Nhựa HDPE : Các loại chai nhựa đựng dầu gội đầu; sữa tươi, dầu nhớt và các 11 đồ gia dụng bằng nhựa - Nhựa PET: Vỏ chai nước... thận Đây là vấn đề đặc biệt 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  Tái chế bằng phương... không có khả năng tái sinh Một số loại nhựa nhiệt rắn: ure focmadehyt [UF], nhựa epoxy, phenol focmadehyt [PF], nhựa melamin, poly este không no… 1.1.2.3 Theo ứng dụng[2]: - Nhựa gia dụng: dùng để chế tạo các chi tiết hay sản phẩm có độ chính xác cao và cơ tính không cần cao như dép nhựa, thau giặt đồ, ống nước,… - Nhựa kỹ thuật: là những loại nhựa mà chất lượng trội hơn nhiều so với nhựa thông dụng... Phương pháp đốt Là phương pháp oxi hóa bằng nhiệt Quá trình đốt được thực hiện với một lượng oxi cần thiết vừa đủ để đốt cháy hoàn toàn chất thải nhựa gọi là quá trình đốt hóa học Nếu quá trình đốt được thực hiện với dư lượng không khí cần thiết được gọi là quá trình đốt dư khí 16 Đốt là giai đoạn xử lý cuối cùng được áp dụng khi không thể xử lý bằng các biện pháp khác Thường d9oy61 bằng nhien liệu hoạc... trình nhiêt phân diễn ra ở các điều kiện và nhiệt dộ khác nhau tương ứng (trong đề tài này chỉ xét đến các thành phần chủ yếu của nhựa như PE, PVC, PS, PP)  Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt phân nhựa Các yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phân nhựa và sản phẩm nhiệt phân phân bố phân tử có thành phần hóa học của nguyên liệu, cracking nhiệt độ và sưởi ấm tốc độ, áp suất hoạt động, loại lò phản ứng, . nguyên tắc có 3 phương pháp khác nhau để tái chế nhựa đó là: - Tái chế bằng phương pháp vật lý - Tái chế bằng phương pháp hoá học - Tái chế bằng nhiệt  Tái chế bằng phương pháp vật lý: Tiến hành phân. tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “ Công nghệ chế biến nhựa phế thải thành nhiên liệu đốt ” nhằm giúp mọi người hiểu sâu hơn về công nghệ này. 7 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1 : Quy trình tái chế túi nilon. vực nhựa. 14 Hình 2: Phân loại hạt nhựa theo nhu cầu ở Việt Nam 2010[3]. 1.1.4 Các phương pháp xử lý nhựa phế thải. 1.1.4.1 Tái chế nhựa phế thải. Theo nguyên tắc có 3 phương pháp khác nhau để tái