Речь идет о полезной утилизации пяти видов несортированных отходов: полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена, полистирола и полиэтилентерефталата. К слову, именно такие материалы составляют львиную долю бытового мусора, из них изготавливают пакеты, флаконы для шампуней, бутылки для напитков, пищевые контейнеры.
Сначала проводится очистка пластика от загрязнителей – пыли, грязи, сторонних веществ, чтобы добиться равномерности исходной массы. Далее материал измельчается до мелких фрагментов, чтобы облегчить его последующую обработку.
Такое сырьё направляется на термический крекинг в лабораторный реактор, где его нагревают до 475 °C в течение 11 минут, после чего процесс поддерживается при той же температуре ещё 5 минут. За это время и формируются жидкие продукты – бензиновая и дизельная фракции, объём которых в совокупности составляет 35% и 33% от общего объёма пиролизных продуктов соответственно. Также выделяются газообразные компоненты и твёрдый остаток – кокс.
Использование переработанного щелочью кокса повышает селективность реакции и увеличивает выход товарного бензина на 13%. Его масса составляет всего 0,25 % от полной массы загружаемых отходов, объясняет руководитель исследования, кандидат химических наук Никита Свириденко.
Обработка кокса щёлочью изменяет структуру его пор, увеличивая количество микропор, которые удерживают лёгкое сырьё и способствуют его преобразованию в бензиновые фракции. Благодаря возрастанию удельной площади поверхности модифицированного кокса возрастает число активных центров, участвующих в реакциях крекинга, что обеспечивает более полное и управляемое расщепление пластиковых материалов.
Ключевые направления дальнейшей работы исследователей – доведение качества получаемой дизельной фракции до существующих сейчас стандартов, а также изучение возможностей масштабирования технологии.
