عنوان پایان‌نامه
کربونیزاسیون پسماندهای شهری به روش هیدروترمال
- رشته تحصیلی
- مهندسی محیط زیست -موادزائد جامد
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71195;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1360
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- رضا قاسم زاده
- استاد راهنما
- محمدعلی عبدلی
- چکیده
- هیدروترمال کربنیزاسیون یک روش تغییر گرمایی در حالت مرطوب است که ترکیبات آلی (مانند بایومس و پسماندهای آلی) را در شرایط محبوس، به مواد با ویژگی های متفاوت با ماده اولیه تبدیل می کند. این فرآیند در بازه دمایی oC350-150 انجام می پذیرد و شرایط فشاری به صورت سرخود (فشار ناشی از فعالیت مواد درون راکتور) است. همچنین این روش به عنوان یک روش نوین در تولید سوخت جامد از جریان پسماند استفاده می شود. در این تحقیق ابتدا عوامل مؤثر بر این فرآیند شناسایی شده و تأثیر هرکدام از آنها بر پاسخ های مورد نظر بررسی شده است. در این تحقیق، عوامل مؤثر در نظر گرفته شده شامل دما، زمان و pH واکنش می باشد و پاسخ های مورد بحث شامل ارزش حرارتی، بازدهی جرمی و بازدهی انرژی می باشد. به منظور کمتر شدن تعداد آزمایش ها و در نتیجه آن صرفه جویی در زمان و هزینه عوامل مؤثر و پاسخ های مربوطه از نرم افزار Design Expert 9، روش باکس بنکن استفاده شده است. بازه مورد نظر برای دما 150 تا 350 درجه سانتی گراد، زمان واکنش از 1 تا 3 ساعت و pH در بازه 5 تا 7 در نظر گرفته شده است. همچنین نتایج نشان داد که ارزش حرارتی در بازه MJ/Kg 4/18 تا 3/25 ، بازدهی جرمی در بازه 1/46 تا 2/68 و بازدهی انرژی در بازه 78/64 تا 71/74 قرار گرفته است و برای هرکدام از نتایج بهینه حالت به دست آمده است. رابطه دما با ارزش حرارتی رابطه مستقیم و با بازدهی جرمی و بازدهی انرژی رابطه معکوس دارد. همچنین رابطه زمان واکنش با ارزش حرارتی و بازدهی انرژی رابطه مستقیم و با بازدهی جرمی رابطه معکوس دارد. همچنین تأثیر pH بر روی پاسخ های مورد نظر نسبت به دیگر عوامل مؤثر کم و ناچیز می باشد.
- Abstract
- Abstract: Hydrothermal carbonization is a thermal change method in a wet state that changes the organic compounds (such as biomass and organic wastes) into materials with different properties in comparison of raw material stem in confined conditions. This process is performed at temperatures between 150-350 and pressure conditions are caused by substances activity in the reactor. This method is also considered as a new method used to produce solid fuel from waste streams. In this study, the factors affecting the process are identified and each of them is evaluated separately. In this study, factors such as temperature, time and pH are assessed and responses to be discussed are heating value, mass and energy efficiency. “Design Expert 9” software and Box Behnken Method are used in order to minimize the number of tests and therefore save time and cost factors. The temperature range was considered 150 to 350 C, the reaction time 1 to 2 hours and pH in range of 5 to 7 was intended. The concerned results such as the thermal value was in the range of 18.4 to 25.3 MJ/Kg, mass efficiency and energy efficiency were also in the range of 46.1 to 68.2 and 64.78 to 74.71 respectively. The heating value is directly related to temperature but mass efficiency and energy efficiency are inversely related. The effect of pH on the response of the other factors is low and insignificant. Keywords: Hydrothermal carbonization, Municipal solid waste, Experimental Design, Heat value
