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IL REATTORE
L'impianto di produzione utilizza un reattore a due stadi per la trasformazione della plastica attraverso un processo di cracking pirolitico in ambienti inerti, privi di ossigeno.
IL CRACKING PIROLITICO | LA PRODUZIONE DI IDROGENO
PRODUZIONE IDROGENO
Attraverso la sublimazione della plastica generata alte temperature dei sali fusi, avviene un processo chimico e termodinamico che trasforma la plastica in un una miscela di gas con prevalenza di idrogeno e di un flusso di atomi di carbonio liberi. Questa miscela di gas ad alta temperatura, transita, per moto convettivo o per gravità, attraverso un secondo stadio del reattore. Si sviluppano così i gas volatili H₂, CO₂, CO, CH4 e C₂ e si raccolgono nel volume del secondo stadio.
PREPARAZIONE FORNACE DEL REATTORE
La plastica da trasformare viene inserita nella fornace del reattore (cracking pirolitico primo stadio del processo della pirolisi), con o senza l’aggiunta di vapore acqueo. In questa fase, attraverso un rubinetto di ingresso, viene introdotto l'Azoto (N2) che permette di escludere la produzione di diossina.
IL CRACKING PIROLITICO | LA PRODUZIONE DI NANOTUBI MWCNT
PREPARAZIONE FORNACE DEL REATTORE
La fornace del reattore viene preparata nelle modalità sopradescritte. Particolare attenzione è data all'interazione tra ossidi metallici e il supporto di alluminia che attraverso la dispersione di particelle fini del catalizzatore favoriscono la crescita dii nanotubi di carbonio.
PRODUZIONE NANOTUBI MWCNT
Il moto convettivo dei gas volatili prodotti dalla sublimazione della plastica transitano sul sistema catalizzatore - membrana dove vengono generati i nanotubi MWCNT
CONCLUSIONI SCIENTIFICHE
TRASFORMAZIONE DELLA PLASTICA IN IDROGENO E MWCNT
I parametri selezionati per la progettazione di reattori industriali sono i seguenti:
Gas inerte presente sempre nel reattore: N₂ azoto Catalizzatore/Supporto: Ni-Fe/γ-Al₂O₃; Ni/γ-Al₂O₃; Fe/γ-Al₂O₃ Temperatura di lavoro nella fornace: 1000 °C (impianto solare a specchi 14 MWt e solare fotovoltaico 11 MW) Vapore: ASSENTE Resa massima prodotto di CNT: 287 mg/gplastica Resa massima prodotto di IDROGENO: 31,8 mmol H₂/gplastica (0,0318 mol=0.642g) Uso di acqua nel processo pirolitico: ASSENTE
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