loading...

Pirolisis Kayu dan Plastik: Pengaruh Jenis dan Konten Kandungan Plastik Terhadap Hasil Produk, Komposisi Gas, dan Kualitas

Pirolisis Kayu dan Plastik: Pengaruh Jenis dan Konten Kandungan Plastik Terhadap Hasil Produk, Komposisi Gas, dan Kualitas

Abstrak. Dalam beberapa tahun terakhir, dunia telah menyaksikan peningkatan yang cepat dalam produksi limbah dan permintaan energi yang telah meningkatkan minat dalam proses limbah menjadi energi, terutama pirolisis limbah kayu dan plastik. Meskipun demikian, terutama untuk limbah plastik, sebagian besar penelitian hanya memfokuskan spesifiknya pada polieole karena aliran air limbah yang melimpah dan hasil minyak yang tinggi dari pirolisis. Dalam makalah ini, kami mempelajari pirolisis nonpoliolefin - polystyrene (PS) dan polyvinyl chloride (PVC) - dan kayu poplar (PW), untuk menyelidiki efek sinergis dari konten PS dan PVC pada hasil produk, gas hasil dan nilai pemanasan spesi gas. Percobaan dilakukan dengan menggunakan reaktor unggun tetap, dipanaskan hingga 750°C pada kecepatan 20°C/menit di bawah atmosfer nitrogen. Hasil menunjukkan bahwa PVC memiliki sinergi positif yang besar pada hasil arang dengan nilai maksimum 8% berat pada 30% berat konten PVC, sedangkan PS hanya menunjukkan sinergi sedikit positif (2,5% berat maksimum). Mengenai produksi minyak dan gas, PS memberikan sinergi kecil. Namun, PVC menunjukkan sinergi positif yang signifikan pada hasil minyak dengan nilai maksimum 11% berat pada 50% berat konten PVC, yang dikaitkan dengan sinergi negatif yang kuat dalam produksi gas. Mengenai hasil spesi gas, penambahan PS menyebabkan sinergi positif dalam pembentukan H2, CH4, CO dan CO2, meskipun interaksi yang tidak signifikan diamati untuk senyawa CXHY. Lebih lanjut, dengan membandingkan distribusi spesi klorida dalam produk pirolisis dengan PVC, menggunakan metode eksperimental dan teoretis, kami menemukan bahwa zat-zat yang terlibat di dalamnya adalah HCl yang diobservasi dengan benar-benar terkandung dalam pelarutan HCl dalam fraksi air dari fase minyak terkondensasi, daripada pembentukan senyawa organik berbasis klorida seperti yang disarankan dalam literatur sebelumnya. Oleh karena itu penelitian kami mengkonsolidasikan pemahaman interaksi sinergis pirolisis antara kayu, PS dan PVC, dalam kondisi yang mendukung produksi gas.

Resume:

Kata “minyak” dalam studi ini merupakan larutan campuran bio-tar, minyak, lilin dan sejumlah kecil air yang dihasilkan dari proses pirolisis. 

Terdapat sinergi positif yang rendah pada campuran kayu dan PS dalam produksi arang, dimana PS mendukung reaksi sekunder senyawa volatil seperti kondensasi dan repolimerisasi untuk membentuk arang sekunder. Sedangkan, sinergi positif tinggi ditemukan pada campuran kayu dan PVC dalam produksi arang. HCl yang dihasilkan dalam proses pirolisis PVC mendukung dehidrasi dan ikatan silang selulosa pada biomassa, yang membentuk arang dari selulosa tersebut. 


Terdapat Sinergi negatif produksi minyak dalam campuran kayu dan PVC, namun bersinergi positif dalam produksi gas. Sebaliknya, produksi minyak campuran kayu dan PS bersinergi positif dan negatif pada produksi gas. Biomassa danatau bio-char dapat bertindak sebagai katalis untuk mendorong pemotongan rantai PVC, sehingga meningkatkan produksi senyawa minyak terklorinasi.

Dalam produksi spesi gas, disajikan pada tabel berikut ini.
Kandungan senyawa hasil pirolisis kayu dan plastik

Pada suhu pembakaran diatas 200oC, senyawa klorida akan terlepas dalam fase gas HCl. Umumnya Cl terperangkap dalam fase anorganik padat sebagai CaCl2. 

Pengaruh tipe plastik dan rasio pada hasil spesi gas pada penambahan PS bersinergi positif dalam pembentukan H2, CH4, CO dan CO2, meskipun interaksi yang tidak signifikan terlihat pada senyawa CxHy. Penambahan PVC juga meningkatkan H2. Total HCl yang dilepaskan pada penambahan PVC menurun seiring menurunnya kadar PVC dari 100 hingga 30%. Analisis menunjukkan bahwa distribusi molekul Cl pada arang, gas dan minyak umumnya terkondensasi dalam fase minyak (Cl) sebagaimana HCl terkondensasi pada fraksi air.

Sumber orisinil
10.1016/j.fuel.2018.04.140 

LihatTutupKomentar