اثر دما بر تغییر اتصالات شیمیایی لاستیک ضایعاتی در فرآیند پیرولیز
کد مقاله : 1023-CEC05
نویسندگان
فاطمه عسکرزاده *1، امین ابوالقاسمی ماهانی2
1دانشجوی کارشناسی ارشد بخش مهندسی شیمی
2هیئت علمی بخش مهندسی شیمی
چکیده مقاله
لاستیک‌های فرسوده به‌عنوان یکی از چالش‌های مهم زیست‌محیطی، سالانه در مقیاس میلیون‌ها تن تولید شده و به‌دلیل تجزیه‌ناپذیری طبیعی، مدیریت آن‌ها با دشواری همراه است. در این پژوهش، فرآیند پیرولیز لاستیک ضایعاتی با هدف بررسی تأثیر دما بر تحولات شیمیایی فاز جامد (چار) مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌ها در یک راکتور لوله‌ای بستر ثابت تحت اتمسفر نیتروژن و در سه دمای 400، 500 و 600 درجه سانتی‌گراد انجام شد. پیش از انجام پیرولیز، آنالیزهای TGA و DSC برای تعیین بازه‌های مؤثر تجزیه حرارتی صورت گرفت. نتایج TGA کاهش مرحله‌ای جرم را تا 34/83 درصد در 900 درجه سانتی‌گراد نشان داد که بیانگر باقی‌ماندن حدود 66/16 درصد چار پایدار است. پیک‌های DSC در حدود 416 و 565 درجه سانتی‌گراد به‌ترتیب نشان‌دهنده تجزیه اولیه زنجیره‌های پلیمری و آغاز فرآیندهای آروماتیزاسیون و بازآرایی ساختاری بودند که مبنای انتخاب دماهای عملیاتی قرار گرفتند. بررسی طیف‌های FTIR چارهای تولیدشده حاکی از کاهش تدریجی گروه‌های عاملی قطبی و آلیفاتیک( O–H، C–H و C=O) و افزایش غالبیت ساختارهای آروماتیکی (C=C) با افزایش دما بود. بیشترین تحول شیمیایی بین 400 تا 500 درجه سانتی‌گراد رخ داد، در حالی‌که افزایش دما تا 600 درجه سانتی‌گراد عمدتاً به تثبیت و کربنیزه‌شدن ساختار انجامید. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که دمای پیرولیز نقش تعیین‌کننده‌ای در توسعه ساختار آروماتیکی و پایداری چار حاصل دارد.
کلیدواژه ها
پیرولیز لاستیک، تایر ضایعاتی، چار، دمای پیرولیز
وضعیت: پذیرفته شده مشروط