Παρουσίαση Μεταπτυχιακής διατριβής της κας Γεωργίας Φράγκου

"Συν-πυρόλυση αγροβιομηχανικών και πλαστικών αποβλήτων με χρήση μικροκυμάτων για παραγωγή ελαίου και εξανθρακώματος"

με θέμα Συν-πυρόλυση αγροβιομηχανικών και πλαστικών αποβλήτων με χρήση μικροκυμάτων για παραγωγή ελαίου και εξανθρακώματος

Πέμπτη 25 Ιουλίου 2019, Ώρα: 11:00 Αίθουσα: Κ1.119

Εξεταστική Επιτροπή

  • Καθηγητής Ευάγγελος Γιδαράκος (Επιβλέπων)
  • Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Διονυσία Κολοκοτσά
  • Δρ. Φραντσέσκα – Μαρία Πελλέρα

Περίληψη:

Αντικείμενο της παρούσας μελέτης είναι η αξιοποίηση αγροβιομηχανικών και πλαστικών αποβλήτων για την παραγωγή ελαίου και εξανθρακώματος μέσω πυρόλυσης με χρήση μικροκυμάτων.

Για τη διεξαγωγή των πειραμάτων, χρησιμοποιήθηκε τροποποιημένος οικιακός φούρνος μικροκυμάτων στον οποίο τα υπολείμματα χυμοποίησης πορτοκαλιών πυρολύθηκαν με πλαστικά απόβλητα πολυπροπυλενίου. Προκειμένου να συλλέγονται τα αέρια πυρόλυσης κατά τη διάρκεια της διεργασίας, πραγματοποιήθηκε διάτρηση μιας οπής στο επάνω μέρος του φούρνου. Η διεργασία λάμβανε χώρα σε αντιδραστήρα στον οποίο είχε εφαρμοστεί κατάλληλος προσαρμογέας, ώστε να είναι εφικτή η διοχέτευση των απαερίων στον συμπυκνωτή. Στην έξοδο ο συμπυκνωτής συνδεόταν με τη φιάλη συλλογής του συμπυκνώματος, ενώ τα παραγόμενα αέρια, απομακρύνονταν με τη βοήθεια αντλίας κενού, πριν την οποία παρεμβαλλόταν μια παγίδα απαερίων.

Οι παράμετροι που εξετάστηκαν στα πειράματα πυρόλυσης ήταν το είδος του απορροφητή, ο χρόνος πυρόλυσης και η εφαρμοσμένη ισχύς. Ως  απορροφητές μικροκυμάτων εξετάστηκαν η ιπτάμενη λιγνιτική τέφρα, η υπολειμματική τέφρα σφαγείων, καθώς και ο ενεργός άνθρακας. Αρχικά πυρολύθηκαν τα υπολείμματα χυμοποίησης πορτοκαλιών και στη συνέχεια πυρολύθηκε μίγμα των υπολειμμάτων χυμοποίησης και των αποβλήτων πολυπροπυλένιου. Με βάση τις χαμηλές τιμές της θερμοκρασίας, αλλά και τη μικρή μείωση της μάζας που παρατηρήθηκε, τόσο στην περίπτωση της πυρόλυσης, όσο και της συν-πυρόλυσης, διαπιστώθηκε ότι η προσθήκη απορροφητών μικροκυμάτων στην διαδικασία είναι αναγκαία. Στο τέλος κάθε πειραματικής δοκιμής αξιολογήθηκε η αποδόση της διεργασίας σε έλαιο, σε εξανθράκωμα και σε αέρια. Από τους απορροφητές που εξετάστηκαν ο ενεργός άνθρακας παρουσίασε τις υψηλότερες θερμοκρασίες, την μεγαλύτερη ελάττωση μάζας, καθώς και τη μεγαλύτερη παραγωγή ελαίου. Ως εκ τούτου, για τις περαιτέρω δοκιμές συν-πυρόλυσης χρησιμοποιήθηκε ο ενεργός άνθρακας ως απορροφητής.

Η πειραματική διαδικασία, συν τοις άλλοις, προέβλεπε τον προσδιορισμό των κύριων χαρακτηριστικών του παραγόμενου εξανθρακώματος και του ελαίου. Για το εξανθράκωμα πραγματοποιήθηκε προσεγγιστική και στοιχειακή ανάλυση, προσδιορισμός θερμογόνου δύναμης και περιεκτικότητας σε μέταλλα, καθώς και ανάλυση FT-IR. Αντίστοιχα για το έλαιο πραγματοποιήθηκε στοιχειακή ανάλυση και προσδιορισμός θερμογόνου δύναμης. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που προέκυψαν η συν-πυρόλυση των αποβλήτων με χρήση απορροφητή μικροκυμάτων δεν παρουσίασε αύξηση της παραγωγής των προϊόντων πυρόλυσης. Ωστόσο, η συν-πυρόλυση των αποβλήτων είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή βελτιωμένων προϊόντων ως προς τα κύρια χαρακτηριστικά τους.