การแปรรูปร่วมของถ่านหินและพลาสติกผสมให้เป็นของเหลวด้วยตัวทำละลายภาวะเหนือวิกฤต

Abstract

ศึกษากระบวนการแปรรูปถ่านหินลิกไนต์จากแหล่งแม่เมาะ ร่วมกับพลาสติกผสมประกอบด้วย พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง พอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ พอลิพรอพิลีน พอลิสไตรีนและขยะพลาสติก ให้เป็นของเหลวด้วยตัวทำละลายเตตระลินผสมโทลูอีนที่ภาวะเหนือวิกฤต ในเครื่องปฏิกรณ์ทนอุณหภูมิและความดันสูงแบบแบตช์ ขนาดความจุ 250 มิลลิลิตร โดยออกแบบการทดลองเป็นแบบแฟกทอเรียล 2 ระดับที่ส่งผลต่อร้อยละการเปลี่ยนถ่านหินและพลาสติก และร้อยละผลได้ของเหลว โดยทดลองเปลี่ยนแปลงค่าตัวแปรต่อไปนี้คือ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 430-460 องศาเซลเซียส ร้อยละโดยน้ำหนักของพลาสติกผสม 40-70 อัตราส่วนถ่านหินและพลาสติกผสมต่อตัวทำละลาย 3:2-1:1 (wt./wt.) และร้อยละโดยปริมาตรของเตตระลินในตัวทำละลายผสม 80-100 จากการทดลอง ได้ภาวะที่เหมาะสมคือ อุณหภูมิ 430 องศาเซลเซียส อัตราส่วนถ่านหินและพลาสติกผสมต่อตัวทำละลาย 1:1 ร้อยละพลาสติกผสม 70 และทดลองในตัวทำละลายเตตระลินร้อยละ 100 ให้ร้อยละการเปลี่ยนถ่านหินและพลาสติก 89.43 และร้อยละผลได้ของเหลว 63.42 จากการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นโดยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ พร้อมด้วยซอฟแวร์จำลองการกลั่น พบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น และเพิ่มถ่านหินในสารตั้งต้นช่วยปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ของเหลว แต่ร้อยละการเปลี่ยนและผลที่ได้ของเหลวลดลง เมื่อนำขยะพลาสติกมาทดลองพบว่าร้อยละการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ของเหลวลดลง แต่ร้อยละผลได้ของเหลวมีค่าใกล้เคียงกับเม็ดพลาสติก และเมื่อมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ชนิด คือ ไอร์ออน(III)ซัลไฟต์ เหล็กร้อยละ 2.5 บนถ่านหิน ไอร์ออน(III)ออกไซด์ เหล็กร้อยละ 2.5 บนถ่านหิน และเหล็กร้อยละ 5 บนถ่านกัมมันต์ ปริมาณ 0.75 กรัม ช่วยเพิ่มร้อยละการเปลี่ยนเล็กน้อย แต่ร้อยละผลได้ผลิตภัณฑ์ของเหลวเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ