Academic Journal
Catalytic fast pyrolysis of high-density polyethylene waste [in Ukrainian]
| Τίτλος: | Catalytic fast pyrolysis of high-density polyethylene waste [in Ukrainian] |
|---|---|
| Πηγή: | Bulletin of NTUU «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute», Series «Chemical engineering, ecology and resource saving»; No. 3 (2025); 61-69 Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження; № 3 (2025); 61-69 |
| Στοιχεία εκδότη: | National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, 2025. |
| Έτος έκδοσης: | 2025 |
| Θεματικοί όροι: | каталізатори, поліетилен високої щільності, піролізна рідина, піролізний газ, утилізація полімерів, pyrolysis, catalysts, high-density polyethylene, піроліз, пірокарбон, polymer recycling, pyrocarbon, pyrolysis gas, pyrolysis liquid |
| Περιγραφή: | Given the rapid increase in polymer waste volumes and the limited availability of traditional energy resources, the search for efficient polymer disposal technologies capable of generating valuable products has become highly relevant. One such method is catalytic pyrolysis—a thermochemical decomposition process of organic materials in the absence of oxygen, which enables the conversion of plastic waste into liquid and gaseous fuel products. The use of catalysts in the pyrolysis process allows for the optimization of reaction temperature conditions and influences the composition of the resulting products. High-density polyethylene (HDPE), widely used in packaging and household applications, is one of the primary components of polymer waste and holds significant potential for recycling through this method. The article demonstrates and substantiates the feasibility of processing HDPE via catalytic pyrolysis to produce alternative energy sources, such as synthetic oil, pyrolysis gases, and pyrocarbon. The thermodestruction of HDPE waste was studied in a batch reactor under oxygen-free conditions using various catalysts (Ni/MgO, Fe₂O₃, Ni/CaO, Fe₃O₄, ascarite, and HY) and without them. It was found that fast catalytic pyrolysis in the temperature range up to 450 °C promotes an increased yield of liquid hydrocarbons, particularly synthetic oil, as well as an improved composition of the resulting gases. Gas chromatography analysis of the pyrolysis products revealed a significant proportion of saturated hydrocarbons. The use of catalysts was also found to reduce the amount of solid residue and increase the yield of the gas mixture. З огляду на стрімке зростання обсягів полімерних відходів та обмеженість традиційних енергетичних ресурсів, актуальним є пошук ефективних технологій утилізації полімерів з можливістю отримання корисних продуктів. Одним із таких методів є каталітичний піроліз – термохімічний процес розкладу органічних матеріалів за відсутності кисню, який дає змогу перетворювати пластикові відходи на рідкі та газоподібні паливні продукти. Застосування каталізаторів у процесі піролізу дозволяє оптимізувати температурні умови реакції та впливати на склад отриманих продуктів. Поліетилен високої щільності (ПЕВЩ), що широко використовується у пакуванні та побуті, є одним з основних компонентів полімерних відходів і має значний потенціал для переробки саме таким способом. В статті показана та обґрунтована доцільність переробки ПЕВЩ методом каталітичного піролізу з метою отримання альтернативних джерел енергії: піролізних газів, піролізної рідини та пірокарбону. Досліджена термодеструкція відходів ПЕВЩ на установці періодичної дії за відсутності кисню повітря із застосуванням каталізаторів (Ni/MgO, Fe₂O₃, Ni/CaO, Fe₃O₄, Аскарит, HY) та без них. Встановлено, що проведення швидкого каталітичного піролізу в температурному діапазоні до 450 °C сприяє підвищенню виходу рідких вуглеводнів, зокрема піролізної рідини, а також покращенню якісного складу отриманих газів. Методом газової хроматографії проведено аналіз продуктів піролізу, який показав значну частку насичених вуглеводнів. Визначено, що застосування каталізаторів сприяє зменшенню вмісту твердого залишку та підвищенню виходу газової суміші. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Ukrainian |
| ISSN: | 2617-9741 2664-1763 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | https://chemengine.kpi.ua/article/view/340378 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..fb90c028c4e074e1bfd60a84c7dd9e52 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 26179741 26641763 |
|---|