بررسی عملکرد کاتالیست زئولیت در فرایند پیرولیز سلولز

از آن جایی که ذخایر نفتی در حال اتمام بوده و یا دارای مقدارهای محدودی می باشند، بنابراین منابع نوین انرژی از جمله زیست­ توده، بایستی مورد بررسی قرار گیرند. سلولز یکی از اجزای اصلی زیست­ توده است، بنابراین لازم است که پیرولیز آن به صورت جداگانه مورد بررسی قرار بگیرد، تا میزان تاثیر آن، در شرایط گوناگون بر فراورده ها مشخص شود. شرایط عملیاتی مانند دما، سرعت گرمایش، فشار، زمان ماند، کاتالیست و ... بر فراورده های به دست آمده از پیرولیز سلولز تاثیر شایان توجهی دارند. در اینجا تاثیر کاتالیست زئولیت A۴ به ­عنوان یکی از کاتالیست های رایج در پیرولیز سلولز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، در یک  راکتور با اندازه های آزمایشگاهی، ۱۵ گرم از سلولز بارگذاری شد و پیرولیز نمونه ها در دمای ۵۰۰ درجه سلسیوس و فشار اتمسفریک انجام پذیرفت. نتیجه ها نشان داد که کاتالیست زئولیت A۴، باعث افزایش میزان چار از %۸۳/۹ به %۲۵/۱۲ و کاهش میزان گاز از %۰۵/۳۷ به %۸۳/۳۳ شد. این در حالی است که میزان تار تغییر چندانی نداشت (۵۳% ~). کاهش فراورده های گازی و همچنین افزایش چار، نشان­دهنده­ پلیمریزاسیون مولکول های فرار تولیدی در فرایند پیرولیز کاتالیستی بود. نتیجه های به دست آمده از آنالیز گاز تولیدی در پیرولیز نشان داد که، گاز به دست آمده شامل CO و CO۲ بود که از ترکیب های اکسیژن ­دار موجود در سلولز تولید شدند. بر اساس نتیجه ها، فراورده تار به دست آمده از پیرولیز سلولز، شامل دو گروه آروماتیکی و آلیفاتیکی بود که در صورت عدم استفاده از کاتالیست زئولیت A۴، میزان آلکان­ها کاهش یافت. بر اساس نتیجه های آنالیز نمونه­ های چار، اکسیژن­زدایی و پلیمریزاسیون در حضور کاتالیست بیش تر رخ داد. بر اساس نتیجه های آنالیز کاتالیست نیز مقداری کک بر روی کاتالیست تشکیل شد.

Keywords:

پیرولیز , زیست توده , سلولز , زئولیت , فراورده