Search academic texts

Registration Number

0823U101190, PhD dissertation

Title

Improvement of pyrolytic processing technology of polymer waste

Author

BOHDAN KORINENKO,

popup.head ANATOLII RANSKIY
popup.opponent OLENA IVANENKО
popup.opponent SERHII SHAMANSKYI
popup.review SERHII KVATERNIUK
popup.review ROMAN PETRUK

Status

Доктор філософії, 183, Технології захисту навколишнього середовища

Date

03-11-2023

Description

Дисертаційна робота: 210 с., 54 табл., 45 рис., 3 дод., 214 джерела. ПРОМИСЛОВІ ТА ПОБУТОВІ ВІДХОДИ, ТЕРМІЧНА ПЕРЕРОБКА, ЗАБРУДНЕННЯ, БІОПАЛИВО, ПАЛИВНІ БРИКЕТИ, ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД, КАТАЛІЗАТОР, КОНВЕРСІЯ, ПІРОЛІЗ, ПЛАСТИЧНІ МАСТИЛА, ЕНЕРГЕТИКА, ПОЛІМЕРИ, БЕНЗИНИ ТА ДИЗЕЛЬНЕ ПАЛЬНЕ. Об’єкт дослідження є процеси термохімічної деструкції та переробки полімерних відходів. Мета роботи полягає у розробці модернізованої технології низькотемпературної переробки полімерних відходів та дослідження можливості використання таких кінцевих продуктів як альтернативних видів енергії. Предмет дослідження: низькотемпературний і каталітичний піроліз полімерних відходів (ПЕВЩ, ПЕНЩ, ПП, АБС-пластик) та можливість використання кінцевих продуктів процесу як альтернативних джерел енергії. Методи дослідження: стандартизованими методами вивчали фізико-хімічні властивості досліджуваних речовин; визначення теплотворної здатності паливних брикетів проводили в калориметрі ІКА С200; на машині тертя типу СМЦ-2 досліджували триботехнічні властивості нових N, S-вмісних пластичних мастил; за допомогою хроматографа «Agilent Technologies 7890 A» з полум’яно-іонізаційним детектором проводили визначення хімічного складу рідких фракцій піролізної переробки відходів ПП, АБС-пластику, (ПЕНЩ 50 % + ПЕВЩ 50 %) та суміші (ПЕНЩ 50 %+ ПЕВЩ 50 % + MgCl2 · 6H2O 2,8 % мас.) та за допомогою хроматографа «Chrom-5» проводили хроматографічний аналіз газової складової; обробку результатів аналітичних досліджень проводили з використанням аналітичної програми Chem Station. Із настанням ери механізації зросла тенденція до вжитку та виробництва пластикових продуктів. Однак, даний технологічний процес має серйозну проблему – накопичення ТПВ в біосфері планети та її незворотний вплив на біохімічні процеси живих організмів. У дисертаційній роботі, після детального опрацювання літературних посилань, описано метод вирішення проблеми нагромадження полімерних відходів – це метод низькотемпературного (350 – 450 ℃) піролізу. Метод дозволяє не лише запобігти екологічній катастрофі, а і отримати, в рамках циркулярної економіки, цінні кінцеві продукти: піролізну рідину, газову суміш та пірокарбон – альтернативні джерела енергії. Із вище викладеного, випливає ще одне вирішення масштабної проблеми людства – збалансоване природокористування. У ході дослідницької роботи було вперше виконано експериментальне дослідження термодеструкції суміші полімерних відходів в присутності природнього бішофіту на установці періодичної дії в замкненому об’ємі без доступу кисню повітря, що забезпечило підвищення виходу піролізної рідини, знизило енерговитратність та дало змогу убезпечити екологічний процес. На основі даних хроматографічного аналізу встановлено суттєву різницю між хімічним складом вихідних продуктів та можливістю впровадження кінцевих речовин у різні галузі. Так, розроблена методика виготовлення паливних брикетів шляхом пресування шихти із пірокарбону, визначено їх теплотворну здатність та вирахувано найбільш оптимальне співвідношення компонентів для максимального теплотворного результату, дала змогу впроваджувати використання ПБ як твердого палива для опалювальних котлів різних установ та приміщень. Одним із важливих етапів дисертаційної роботи був спосіб регенерації та отримання нових N, S-вмісних пластичних мастил за участі пірокарбону. Експериментально підтверджено, що за такої складової зросла зносостійкість та термостійкість експлуатаційних деталей. За загальною методикою згідно до ГОСТ 2177-99 була здійснена дробна перегонка піролізної рідини на лабораторній установці. Аналіз хімічного складу окремих фракцій показав можливість їх використання як складових компонентів бензину та дизпалива для двигунів внутрішнього згоряння. Шляхом доповнення до основної технології піролізної переробки додатковими блоками по переробці пірокарбону, отримано новітній метод не лише ефективної переробки ТПВ, а і перспективний екологічно безпечний метод отримання альтернативних джерел енергії.