Aplikace vybraných druhů katalyzátorů pro zhodnocení potenciálu chemické recyklace vybraných odpadních plastů

Gabriela NOVOTNÁ

Bachelor's thesis

The application of selected catalysts in effectivity assessment of chemical recyclation of selected plastic waste

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na zhodnocení účinnosti vybraných katalyzátorů při destilační úpravě kapalné pyrolýzní frakce (pyrolýzního oleje) z termické úpravy odpadních směsných plastů. Práce je součástí kolektivního výzkumu ve spolupráci se soukromým sektorem, který zkoumá hodnotový řetězec produktů termického rozkladu a vývoj metody na jejich certifikaci. V rámci experimentální části bylo provedeno celkem 13 destilací, při kterých buďto nebyl použit katalyzátor (3×), byl použit jeden z vybraných katalyzátorů: Al2O3 (4×), Fe(OH)3 (3×) nebo ZSM-5 (2×), či byla použita jejich směs (1×). Z destilací bylo odebráno sedm určených hlavních frakci v rozmezí 130 - 300 °C, které byly následně analyzovány. Výsledky poukázaly na lehkou efektivitu použitých katalyzátorů zejména v lehčích frakcích do 220 °C, kde s velkou pravděpodobností došlo ke štěpení delších řetězců a zvýšení objemu destilátu. Tento efekt byl nejvíce pozorován u katalyzátoru Al2O3 na jehož účinky neměla aktivace teplem vliv. Další pozitivní účinky katalyzátoru poskytly i katalyzátory Fe(OH)3 a ZSM-5 ale pouze po jejich tepelné aktivaci.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the evaluation of the efficiency of selected catalysts in the distillation treatment of liquid pyrolysis fraction (pyrolysis oil) from the thermal treatment of waste-mixed plastics. This work is a part of the collective research of the private sector. A total of 13 distillations were carried out in this work, in which either no catalyst was used (3×), one of the selected catalysts (Al2O3 (4×), Fe(OH)3 (3×) or ZSM-5 (2×)) was applied, and a mixture of them (1×). Seven designated major fractions were taken from the distillations between 130 and 300 °C and subsequently analysed. The results indicated that the applications of catalysts were slightly effective, especially in the lighter fractions up to 220 °C, where longer chains were more likely to be cleaved and the volume of the distillate increased. This effect was mostly observed for the Al2O3 catalyst, whose effects were not affected by heat activation. Fe(OH)3 and ZSM-5 catalysts also provided positive catalyst effects, but only after their thermal activation.

Keywords

Pyrolýza, plastový odpad, katalyzátor, oběhové hospodářství, zelené chemikálie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Bc. Pavol Midula, PhD.

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Environment

Bachelor programme / field:
Environmental Protection / Environmental technology