แกซิฟิเคชันด้วยไอน้ำและออกซิเจนของพลาสติกผสมในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง

Abstract

แกซิฟิเคชันเป็นเทคโนโลยีที่มีความเป็นไปได้ในการแปรสภาพขยะพลาสติกให้อยู่ในรูปของเชื้อเพลิงแก๊สที่มีประสิทธิภาพ โดยในปัจจุบันพบว่าขยะพลาสติกสามารถใช้เป็นสารป้อนในกระบวนการแกซิฟิเคชันได้ เนื่องจากมีค่าความร้อนสูง อย่างไรก็ตามขยะพลาสติกมักประกอบด้วยพลาสติกหลายชนิดปะปนกัน และจากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าพลาสติกผสมดังกล่าวมีการเกิดอันตรกิริยาในระหว่างกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อน ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาถึงอันตรกิริยาที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแกซิฟิเคชันด้วยไอน้ำและออกซิเจนของพลาสติกผสม ทั้งกรณีที่ใช้และไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา NiO/dolomite ภายในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง ที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 60 นาที โดยพลาสติกที่นำมาศึกษา ได้แก่ พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูง (HDPE) พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ (LDPE) พอลิโพรพิลีน (PP) และพอลิสไตรีน (PS) นอกจากนี้ในการทดลองยังได้ทำการวิเคราะห์หาอิทธิพลของชนิดพลาสติกที่มีต่อร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์แก๊ส โดยผลการทดลองแกซิฟิเคชันพลาสติกชนิดเดียวทั้งที่ใช้และไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่า พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นสูงสามารถผลิตแก๊สได้มากที่สุด ในขณะที่พอลิสไตรีนสามารถผลิตแก๊สได้ต่ำที่สุด ส่วนการแกซิฟิเคชันพลาสติกผสมสองชนิดโดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานั้น พบว่าพลาสติกที่มีพอลิสไตรีนผสมอยู่ด้วยจะให้ผลิตภัณฑ์แก๊สที่มีสัดส่วนน้อยมาก อย่างไรก็ตามการใช้พอลิสไตรีนในพลาสติกผสมด้วยอัตราส่วนที่มากกว่าครึ่ง ส่งผลให้เกิดอันตรกิริยาเชิงบวกต่อการผลิตแก๊ส โดยเฉพาะแก๊สไฮโดรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้ยังพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมกับพลาสติกที่มีพอลิสไตรีนผสมอยู่ก่อให้เกิดอันตรกิริยาเชิงบวกต่อการผลิตแก๊สแก๊สไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์อย่างเห็นได้ชัดอีกด้วย