ก๊าซกรดและกลิ่นอะไรบ้างที่เล็ดลอดออกมาจากพลาสติกไพโรไลซิสที่มีอุณหภูมิสูง-

ก๊าซกรดและกลิ่นอะไรบ้างที่เล็ดลอดออกมาจากพลาสติกไพโรไลซิสที่มีอุณหภูมิสูง-

เมื่อขยะพลาสติกถูกให้ความร้อนสูงกว่า 300 องศาโดยไม่มีออกซิเจน การแตกร้าวด้วยความร้อนจะทำให้โซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ยาวแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่ระเหยได้ กระบวนการไพโรไลซิสนี้ซึ่งมีการใช้มากขึ้นในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงหรือซินกาส ยังปล่อยส่วนผสมที่ซับซ้อนของก๊าซกรดและสารประกอบที่มีกลิ่นเหม็น ซึ่งสามารถกัดกร่อน เป็นพิษ และเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้ การทำความเข้าใจแหล่งกำเนิด องค์ประกอบ และความเข้มข้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบระบบลดปริมาณที่มีประสิทธิภาพและรับรองความปลอดภัยในการทำงาน

1. ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) – ก๊าซกรดที่โดดเด่น
โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) มีคลอรีน 57 % โดยมวล ที่อุณหภูมิสูงกว่า 280 องศา พันธะ C-Cl จะเกิดการโฮโมไลซ์ โดยปล่อย HCl ในอัตราที่เกิน 2 กรัม Cl⁻ ต่อกิโลกรัม PVC การทดสอบภาคสนามตามวิธีของ EPA 26A ของสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่าไพโรไลเซอร์พลาสติกผสมปริมาณ 500 กิโลกรัมต่อชั่วโมง-สามารถปล่อย HCl ได้ 1,200 มก. m⁻³ HCl- แปดสิบเท่าของเพดาน OSHA 8 ชั่วโมง (7 มก. m⁻³) ก๊าซมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง โดยโจมตีเหล็กกล้าคาร์บอนที่ความหนา 0.5 มม. yr⁻¹ และเกิดเป็นละอองลอย H₂SO₄ เมื่อมี SO₂ อยู่

2. ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO₂, SO₃) – จากสารหน่วงไฟ
สารหน่วงการติดไฟที่ใช้ฮาโลเจน (HBCD, DBDPE) และสารตัวเติมยางจะสลายตัวระหว่าง 320 ถึง 400 องศา ปล่อย SO₂ และมี SO₃ เพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปความเข้มข้น 200–400 มก. m⁻³ ในก๊าซปล่อง ทำให้เกิดฝนกรดและการระคายเคืองต่อทางเดินหายใจ

3. ไนโตรเจนออกไซด์ (NO, NO₂) – ความร้อนและเชื้อเพลิง NO
สารเพิ่มความคงตัวที่มีไนโตรเจน-ซึ่งมีโพลีเมอร์ (PA, PU) และแอมโมเนีย-ทำให้เกิดเชื้อเพลิง-NO ที่อุณหภูมิสูงกว่า 350 องศา วัดระดับ NOx 150–300 มก. m⁻³ ซึ่งส่งเสริมการเกิดหมอกควันจากแสงเคมีและการเกิดโอโซน

4. กรดอินทรีย์ที่มีน้ำหนัก-โมเลกุล-ต่ำ
ไพโรไลซิสของ PET และ PA จะให้กรดอะซิติก โพรพิโอนิก และเบนโซอิกที่ 50–150 มก. m⁻³ สารประกอบเหล่านี้มีกลิ่นน้ำส้มสายชูหืน และลดค่า pH ของคอนเดนเสทลง<3, accelerating corrosion of ductwork and scrubbers.

5. สารอินทรีย์ที่มีกลิ่นเหม็นและเป็นพิษ
การสลายของ PE/PP ทำให้เกิด C₂–C₆ อัลดีไฮด์ (อะโครลีน, อะซีตัลดีไฮด์) และคีโตนที่ 80–200 มก. m⁻³ ซึ่งทำให้เกิดกลิ่นฉุนและหวานและการระคายเคืองตา เบนซีน โทลูอีน และสไตรีนจาก PS และ ABS เกิดขึ้นที่ 100–400 มก. m⁻³; เบนซินเป็นสารก่อมะเร็งประเภท 1A โดยมีความเสี่ยงต่อหน่วย 6 × 10⁻⁶ ต่อ µg m⁻³ สกาโทลและอินโดลจากไนโตรเจน-ที่มีพลาสติกช่วยให้มีกลิ่นอุจจาระได้แม้ในระดับ ppb

ผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม
การได้รับ HCl 10 มก. m⁻³ HCl ในระยะสั้น-ทำให้เกิดอาการแสบร้อนในลำคอและหลอดลมตีบ 50 มก. m⁻³ SO₂ ทำให้เกิดอาการหอบหืด- การสูดดมเบนซีนแบบเรื้อรังที่ 1 มก. m⁻³ เพิ่มความเสี่ยงมะเร็งเม็ดเลือดขาว 1 ใน 10,000 ก๊าซกรดทำให้ค่า pH ของฝนลดลง ทำลายพืชผลและอาคาร สารประกอบที่มีกลิ่นจะช่วยลดสิ่งอำนวยความสะดวกในบริเวณใกล้เคียงและอาจก่อให้เกิดการร้องเรียนที่น่ารำคาญได้

เทคโนโลยีการควบคุม
a) Wet scrubbers with caustic soda (NaOH) achieve >กำจัด HCl และ SO₂ ได้ 99 %
b) การลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร (SCR) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา V₂O₅/TiO₂ จะลด NOx ลง 90 %
c) ถ่านกัมมันต์-เบดดูดซับสารอินทรีย์ระเหย (VOCs) และเมอร์แคปแทน (mercaptans) ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันจะแปลงเป็น CO₂ และ H₂O ที่ 350 องศา
ง) ตัวกรองชีวภาพ-ที่ใช้แบคทีเรียไนตริไฟเออร์จะกำจัดNH₃ และเอมีนที่มีประสิทธิภาพ 95 %

การตรวจสอบตามเวลาจริง-
ขณะนี้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซหลาย- FTIR ให้ความละเอียด 1 วินาทีสำหรับ HCl, SO₂, NOx และเบนซีน ซึ่งส่งสัญญาณเตือนที่ 50 % ของขีดจำกัดด้านกฎระเบียบ และรับรองว่าโรงงานไพโรไลซิสจะทำงานภายในขอบเขตความปลอดภัยในการประกอบอาชีพและสิ่งแวดล้อม