Quins gasos àcids i odorants emanen de la piròlisi plàstica a alta -temperatura?
Quan els residus de plàstic s'escalfen per sobre dels 300 graus en absència d'oxigen, el craqueig tèrmic trenca les llargues cadenes d'hidrocarburs en fragments més petits i volàtils. Aquest procés de piròlisi, cada cop més utilitzat per produir fuel o gas de síntesi, també allibera una complexa barreja de gasos àcids i compostos malolorosos que poden ser corrosius, tòxics i nocius per al medi ambient. Comprendre el seu origen, composició i concentració és fonamental per dissenyar sistemes de reducció eficaços i garantir la seguretat laboral.
1. Clorur d'hidrogen (HCl) - El gas àcid dominant
El clorur de polivinil (PVC) conté un 57% de clor en massa. Per sobre dels 280 graus, l'enllaç C-Cl s'homolitza, alliberant HCl a velocitats superiors a 2 g Cl⁻ per kg de PVC. Les proves de camp del mètode 26A de l'EPA dels EUA mostren que un pirolitzador de plàstic mixt de 500 kg h⁻¹ pot emetre 1.200 mg m⁻³ HCl- vuitanta vegades el sostre de 8 hores de l'OSHA (7 mg m⁻³). El gas és altament corrosiu, ataca l'acer al carboni a 0,5 mm yr⁻¹ i forma un aerosol secundari H₂SO₄ quan hi ha SO₂.
2. Òxids de sofre (SO₂, SO₃) - De retardants de flama
Els retardants de flama halogenats (HBCD, DBDPE) i els farcits de goma es descomponen entre 320 i 400 graus, alliberant SO₂ i restes de SO₃. Les concentracions normalment entre 200 i 400 mg m⁻³ en gas de chimenetes, contribuint a la formació de pluja àcida i irritació respiratòria.
3. Òxids de nitrogen (NO, NO₂) – NO tèrmic i combustible
Els polímers-que contenen nitrogen (PA, PU) i els estabilitzadors-amoníacs formen combustible-NO per sobre dels 350 graus . S'han mesurat nivells de NOx entre 150 i 300 mg m⁻³, promovent el smog fotoquímic i la formació d'ozó.
4. Àcids orgànics de baix pes-molecular-
La piròlisi de PET i PA produeix àcids acètic, propiònic i benzoic a 50-150 mg m⁻³. Aquests compostos imparteixen una olor de vinagre ranci i redueixen el pH del condensat<3, accelerating corrosion of ductwork and scrubbers.
5. Orgànics malolorosos i tòxics
La descomposició del PE/PP produeix aldehids C₂–C₆ (acroleïna, acetaldehid) i cetones a 80–200 mg m⁻³, responsables de les olors agudes i dolces i la irritació ocular. El benzè, el toluè i l'estirè de PS i ABS es produeixen a 100–400 mg m⁻³; El benzè és un carcinogen de categoria 1A amb un risc unitari de 6 × 10⁻⁶ per µg m⁻³. L'escàtol i l'indol dels plàstics-que contenen nitrogen transmeten olors fecals fins i tot a nivells de ppb.
Salut i impacte ambiental
L'exposició-a curt termini a 10 mg m⁻³ d'HCl provoca ardor a la gola i constricció bronquial; 50 mg m⁻³ SO₂ indueixen símptomes semblants a l'asma. La inhalació crònica de benzè a 1 mg m⁻³ augmenta el risc de leucèmia en 1 de cada 10.000. Els gasos àcids redueixen el pH de la pluja, danyant cultius i edificis. Els compostos d'olor redueixen les comoditats del barri i poden provocar queixes per molèsties.
Tecnologies de control
a) Wet scrubbers with caustic soda (NaOH) achieve >Eliminació del 99 % de HCl i SO₂.
b) La reducció catalítica selectiva (SCR) utilitzant el catalitzador V₂O₅/TiO₂ redueix els NOx en un 90 %.
c) Els llits de-carbons activats adsorbeixen COV i mercaptans; L'oxidació catalítica els converteix en CO₂ i H₂O a 350 graus.
d) Els bio-filtres que utilitzen bacteris nitrificants eliminen el NH₃ i les amines amb una eficiència del 95%.
Supervisió-en temps real
Els analitzadors multi-de gasos FTIR ofereixen ara una resolució d'1 segon per a HCl, SO₂, NOx i benzè, activant alarmes al 50% dels límits reglamentaris i garantint que les plantes de piròlisi funcionin dins dels límits de seguretat laboral i ambiental.
