Technisches Team · Kintek Solution

Die Kunststoffpyrolyse ist ein thermochemischer Prozess, bei dem Kunststoffabfälle in drei Hauptprodukte zerlegt werden: Pyrolyseöl, Pyrolysegas und Pyrolyserückstände.Die Zusammensetzung dieser Produkte hängt von der Art des Kunststoffs und den Pyrolysebedingungen ab.Pyrolyseöl ist ein komplexes Gemisch aus organischen Verbindungen, darunter sauerstoffhaltige Chemikalien, Polymere und Wasser.Das Pyrolysegas besteht aus nicht kondensierbaren Gasen wie Methan und Wasserstoff, während der Rückstand hauptsächlich Ruß und Asche enthält.Wenn der Kunststoffabfall Feuchtigkeit enthält, kann auch Abwasser anfallen.Die Ausbeute liegt in der Regel zwischen 30-80 % Öl, 20-30 % Ruß und 10-20 % Gas.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Pyrolyseöl-Zusammensetzung

   • Pyrolyseöl ist das wichtigste flüssige Produkt der Kunststoffpyrolyse und macht 30-80 % der Produktion aus.
   • Es handelt sich um ein komplexes Gemisch aus sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, Polymeren und Wasser.
   • Das Öl enthält bis zu 40 Gewichtsprozent Sauerstoff und umfasst eine Vielzahl von Chemikalien:
     • Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht wie Formaldehyd und Essigsäure.
     • Verbindungen mit hohem Molekulargewicht wie Phenole, Anhydrozucker und Oligosaccharide.
   • Die Zusammensetzung des Öls hängt von der Art des Kunststoffeinsatzmaterials und der Pyrolysetemperatur ab.

2. Pyrolysegas-Zusammensetzung

   • Das Pyrolysegas macht 10-20 % der Produktausbeute aus.
   • Es besteht aus nicht kondensierbaren Gasen, darunter:
     • Leichte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄) und Ethylen (C₂H₄).
     • Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO).
   • Diese Gase können als Brennstoffquelle für den Pyrolyseprozess oder zur externen Energieerzeugung genutzt werden.

3. Zusammensetzung des Pyrolyserückstandes

   • Der feste Rückstand oder die Holzkohle macht 20-30 % der Pyrolyseleistung aus.
   • Er besteht in erster Linie aus Ruß, einem wertvollen Material, das in Branchen wie der Gummiherstellung und der Tintenproduktion verwendet wird.
   • Der Rückstand kann auch Asche enthalten, die die anorganische Komponente des Kunststoffabfalls darstellt.

4. Entstehung von Abwässern

   • Wenn der Kunststoffabfall Feuchtigkeit enthält, kann bei der Pyrolyse Abwasser entstehen.
   • Diese Abwässer enthalten in der Regel gelöste organische Verbindungen und müssen vor der Entsorgung oder Wiederverwendung ordnungsgemäß behandelt werden.

5. Faktoren, die die Produktzusammensetzung beeinflussen

   • Die Zusammensetzung der Pyrolyseprodukte wird von mehreren Faktoren beeinflusst:
     • Art des Kunststoffs:Verschiedene Kunststoffe (z. B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol) ergeben unterschiedliche Anteile an Öl, Gas und Rückständen.
     • Pyrolyse-Temperatur:Bei höheren Temperaturen wird in der Regel mehr Gas und weniger Öl produziert, während bei niedrigeren Temperaturen die Ölproduktion gefördert wird.
     • Reaktorbauweise:Die Konstruktion des Pyrolysereaktors und des Kondensators beeinflusst die Trennung und die Qualität der Produkte.

6. Anwendungen von Pyrolyseprodukten

   • Pyrolyseöl:Kann zu Heizöl raffiniert oder als Ausgangsmaterial für die chemische Produktion verwendet werden.
   • Pyrolyse-Gas:Wird als Brennstoff zum Heizen oder zur Stromerzeugung verwendet.
   • Schwarzer Kohlenstoff:Wird in Gummiprodukten, Druckfarben und Beschichtungen verwendet.
   • Abwässer:Erfordert eine Behandlung zur Entfernung von Verunreinigungen vor der Entsorgung oder Wiederverwendung.

7. Komponenten einer Pyrolyseanlage

   • Eine typische Pyrolyseanlage umfasst:
     • Einen Reaktor (oder eine Retorte für Chargenverfahren), in dem der Kunststoff thermisch zersetzt wird.
     • Einem Kondensator zur Trennung der flüssigen und gasförmigen Produkte.
     • Ein Energiemodul (Ofen) zur Bereitstellung von Wärme für den Prozess.
   • Bei einigen Konstruktionen kann der Kondensator entfallen, wenn das Ziel darin besteht, nur feste Rückstände zu erzeugen und stattdessen das Dampf-Gas-Gemisch im Ofen zu verbrennen.

Wenn Käufer und Betreiber die Zusammensetzung der Kunststoffpyrolyseprodukte kennen, können sie den Prozess für bestimmte Anwendungen optimieren, z. B. für die Herstellung von Brennstoffen, chemischen Rohstoffen oder die Materialrückgewinnung.Die Variabilität der Produktzusammensetzung zeigt, wie wichtig es ist, den Pyrolyseprozess auf die Art der Kunststoffabfälle und die gewünschten Endprodukte abzustimmen.

Zusammenfassende Tabelle:

Produkt	Zusammensetzung	Ausbeute (%)	Anwendungen
Pyrolyseöl	Sauerstoffhaltige organische Verbindungen, Polymere, Wasser	30-80	Heizöl, chemische Grundstoffe
Pyrolyse Gas	Methan, Ethylen, Wasserstoff, Kohlenmonoxid	10-20	Brennstoff für Heizung, Stromerzeugung
Pyrolyse-Rückstände	Ruß, Asche	20-30	Gummiherstellung, Druckfarben, Beschichtungen
Abwässer	Gelöste organische Verbindungen (wenn der Kunststoff Feuchtigkeit enthält)	-	Erfordert Behandlung für Entsorgung/Wiederverwendung

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