Pyrolyysiöljyn tuotanto muovijätteestä
Myrä, Mikko (2021)
Kandidaatintyö
2021
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021052131156
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021052131156
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli tutkia pyrolyysiöljyn valmistusta muovijätteestä. Työssä perehdyttiin siihen, miten eri muovityypit ja toimintaparametrit vaikuttavat pyrolyysiöljyn saantoon ja laatuun. Pyrolyysiä verrattiin kilpaileviin teknologioihin, kuten vetykrakkaus ja poltto.
Muovin tuotanto on kasvanut nopeasti. Tällöin myös jätettä muodostuu enemmän. Muovin kierrätys on ollut todella vähäistä. Polttaminen on ollut tähän mennessä yleisin tapa muuttaa muovijäte energiaksi. Polttaminen ei kuitenkaan ole tehokkain tapa, sillä pyrolyysin tuotteista saadaan enemmän energiaa. Pyrolyysi voisi tällöin nostaa muovijätteen kierrätyksen määrää.
Pyrolyysiöljy on raakaöljyä muistuttavaa hiilivetyseosta. Pyrolyysiöljyn saantoon ja laatuun vaikuttaa merkittävästi muovityypin valinta. Polypropeeni ja polyetyleenit ovat erityisen sopivia pyrolyysiin, kun tavoitellaan pyrolyysiöljyä. Toimintaparametreistä tärkeimmät ovat lämpötila ja viipymäaika. Näitä muuttamalla voidaan merkittävästi vaikuttaa tuotteisiin. Reaktorin valinnassa on tärkeää huomioida muovin huono lämmönjohtavuus. Reaktorissa on siis oltava hyvä sekoitus, jotta haluttu lämpötila jakautuisi tasaisesti.
Jotta muovijätteen pyrolyysi yleistyisi, tarvitaan kehitystä myös muovijätteen esikäsittelyssä. Pyrolyysiöljyn laatu on riippuvainen puhtaasta ja hyvin lajitetusta muovijätteestä, joten tasalaatuinen raaka-ainevirta on edellytys pyrolyysin toiminnan kannattavuudelle.
Muovin tuotanto on kasvanut nopeasti. Tällöin myös jätettä muodostuu enemmän. Muovin kierrätys on ollut todella vähäistä. Polttaminen on ollut tähän mennessä yleisin tapa muuttaa muovijäte energiaksi. Polttaminen ei kuitenkaan ole tehokkain tapa, sillä pyrolyysin tuotteista saadaan enemmän energiaa. Pyrolyysi voisi tällöin nostaa muovijätteen kierrätyksen määrää.
Pyrolyysiöljy on raakaöljyä muistuttavaa hiilivetyseosta. Pyrolyysiöljyn saantoon ja laatuun vaikuttaa merkittävästi muovityypin valinta. Polypropeeni ja polyetyleenit ovat erityisen sopivia pyrolyysiin, kun tavoitellaan pyrolyysiöljyä. Toimintaparametreistä tärkeimmät ovat lämpötila ja viipymäaika. Näitä muuttamalla voidaan merkittävästi vaikuttaa tuotteisiin. Reaktorin valinnassa on tärkeää huomioida muovin huono lämmönjohtavuus. Reaktorissa on siis oltava hyvä sekoitus, jotta haluttu lämpötila jakautuisi tasaisesti.
Jotta muovijätteen pyrolyysi yleistyisi, tarvitaan kehitystä myös muovijätteen esikäsittelyssä. Pyrolyysiöljyn laatu on riippuvainen puhtaasta ja hyvin lajitetusta muovijätteestä, joten tasalaatuinen raaka-ainevirta on edellytys pyrolyysin toiminnan kannattavuudelle.