Abstract:
เนื่องจากน้ำมันที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสขยะพลาสติกนั้นมีองค์ประกอบที่เป็นสารประเภทพอลิไซคลิกแอโรมาติก ไฮโดรคาร์บอน (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) ซึ่งเป็นกลุ่มของสารก่อมะเร็ง มีผลเสียต่อทั้งสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต งานวิจัยนี้จึงมีจุดประสงค์เพื่อศึกษาการเกิด PAHs ที่บรรยากาศต่างๆ และการใช้นิกเกิลบนตัวรองรับเอสบีเอ-15 (Ni/SBA-15) เป็น ตัวเร่งปฏิกิริยาในการกำจัด PAHs ออกจากน้ำมัน เพื่อสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับโรงกลั่่นน้ำมันที่มีอยู่และสามารถนำมาใช้เป็น พลังงานทางเลือก ลดการใช้ทรัพยากรและการเกิดของเสียได้อย่างปลอดภัย โดยเลือกใช้เม็ดพลาสติก 4 ชนิด ได้แก่ พอลิโพรพิลีน (polypropylene, PP), พอลิเอทิลีน (polyethylene, PE), พอลิสไตรีน (polystyrene, PS), และพอลิเอทิลีนเทเรฟแทเลต (polyethylene terephthalate, PET) และพลาสติกผสมด้วยอัตราส่วน PS/PET/PE/PP เท่ากับ 19.2/5.0/35.4/40.4 โดยน้ำหนัก และนำพลาสติกผสมในอัตราส่วนดังกล่าวมาผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/SBA-15 ที่มีปริมาณ Ni เท่ากับ 10% โดยน้ำหนัก (10% Ni/SBA-15) ผสมลงไปในปริมาณ 2.5 5.0 7.5 และ 10.0% โดยน้ำหนักเทียบกับปริมาณพลาสติก ทำการไพโรไลซิสในเครื่องปฏิกรณ์ ระบบกึ่งต่อเนื่องที่อัตราการให้ความร้อน 20 องศาเซลเซียส/นาทีที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 60 นาทีภายใต้บรรยากาศ ไนโตรเจนหรือไฮโดรเจน วิเคราะห์ปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมัน แก๊ส และของแข็งที่ได้ ตลอดจนชนิดและปริมาณ PAHs ในน้ำมันไพโรไลซิส ด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโตรเมทรี ผลการทดลองพบว่าเมื่อทำการไพโรไลซิสภายใต้บรรยากาศไฮโดรเจน ทำให้ได้ผลได้ ผลิตภัณฑ์น้ำมันจาก PS และ PE สูงกว่าการไพโรไลซิสในบรรยากาศไนโตรเจน นอกจากนี้ปริมาณ PAHs ในน้ำมันไพโรไลซิสที่ได้จาก PS PE และ PP ในบรรยากาศไฮโดรเจนก็สูงกว่าการใช้บรรยากาศไนโตรเจน อย่างไรก็ตามปริมาณ PAHs ในน้ำมันไพโรไลซิสที่ได้จาก พลาสติกผสมในบรรยากาศไฮโดรเจนมีน้อยกว่าการไพโรไลซิสในบรรยากาศไนโตรเจน และพบว่าเมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยา 10% Ni/SBA- 15 ปริมาณ 7.5% โดยน้ำหนักของพลาสติกผสมและทำการไพโรไลซิสภายใต้บรรยากาศไฮโดรเจน ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันมากที่สุด คือ 80.1% โดยน้ำหนัก และพบปริมาณ PAHs น้อยลงจาก 7,157 ppm ในระบบไพโรไลซิสที่ใช้บรรยากาศไนโตรเจนเป็น 3,553 ppm (PAHs ลดลง 50.4%) ค่าความร้อนของน้ำมันไพโรไลซิสที่ได้จากภาวะต่างๆ มีค่าใกล้เคียงกันอยู่ในช่อง 43 – 44 เมกะจูล/กิโลกรัม แสดงให้เห็นว่ากระบวนการไฮโดรทรีตที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 10% Ni/SBA-15 ไม่ได้ทำให้น้ำมันเกิดการสลายตัว
