مدل‌سازی عددی امحاء و گازسازی ضایعات پلاستیکی غیرقابل‌بازیافت پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن و آنالیز ارزش گاز سنتزی حاصله

نتیجه رهاسازی پسماندهای پلاستیکی در طبیعت که حدود 300 تا 1000 سال تجزیه آن‌ها طول می‌کشد، می‌تواند منجر به نابودی محیط‌زیست گردد. یکی از روش‌های امحاء و معدوم‌سازی این پسماندها، فرآیند گازسازی است، که از اوایل قرن بیست و یکم میلادی به منظور تبدیل ضایعات به گازسنتزی با ارزش حرارتی مناسب مورد توجه علاقه‌مندان به مطالعات تبدیل انرژی و محیط‌زیست قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، مطالعه مدل‌سازی مبتنی بر ترمودینامیک تعادلی به منظور امحاء و گازسازی ضایعات غیرقابل‌بازیافت پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن با استفاده از نرم‌افزار شبیه‎ساز اسپن‌پلاس صورت گرفت.4 زیر فرآیند اصلی گازسازی یعنی‌خشک‌کردن، پیرولیز، احتراق جزیی و احیاء به ترتیب از ماژول‌های r-yield و ماژول r-gibbs استفاده شد، و در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﻠﻮک احتراق و احیاء از ﻧﻮع ssplit اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪ. اساس فرآیندهای شیمیایی در هر بالک بر مبنای کمینه‌سازی انرژی گیبس بود. این مدلسازی فرآیند گازسازی در راکتور بستر ثابت در نسبت هم‌ارزی 4/0 و در بازه دمایی 800 تا ℃2000 بررسی شد. مدلسازی فرآیند گازسازی با عامل گازسازی هوا صورت گرفت و مشاهده شد، درصدحجمی گاز h2 تشکیل‌شده در دمای از 800 تا ℃2000 از 1/5 به 9/11‌% افزایش می‌یابد. همچنین به طور مشابه برای co نیز این مقدار حجمی از 8/15 به 8/24‌% حجمی تغییر کرد. ارزش حرارتی بالا (hhv) گاز سنتزی نیز با افزایش دما از مقدار243/3 تا mj/kg 684/5 تغییر می‌کند. همچنین معلوم شد، نقطه بهینه عملکردی راکتور دمای ℃1700 می‌باشد؛ که در این دما بازده گاز سرد (cge) گاز سنتزی 42درصد است. نتایج حاصل از این مدل‌سازی تطابق قابل قبولی با مطالعات تجربی پیشین دارد.