通过椰子籽和轮胎塑料废料的共热解获得H2、CO、CO2和CH4的模拟与优化

《BioEnergy Research》：Simulation and Optimization of H2, CO, CO2, and CH4 Obtained from the Co-pyrolysis of Date Seeds and Tire Plastic Waste

椰枣种子与轮胎塑料共热解通过Aspen Plus和Design Expert模拟优化温度（300-500℃）、混合比例（0%-100%）和压力（1-5bar），发现CO2（333 kg/h）和CH4（283 kg/h）产量最高，分别对应纯轮胎塑料和纯椰枣种子条件，验证了共热解在资源化处理及可再生能源生产中的可行性。

　　

摘要

与使用单一原料相比，生物质和塑料废物的共热解被认为是一种生产更多生物炭、生物油和合成气的有前景的策略。然而，仍然存在显著的差距和挑战，需要进一步的研究来提高这些过程的效率。在本文中，使用Aspen Plus V12^?软件模拟了椰枣种子和轮胎塑料废物共热解过程中产生的H₂、CO、CO₂和CH₄。模拟模型的流程包括干燥器、水分分离器、热解器、冷却器和分离器。结果通过Design Expert 12软件进行了进一步建模，考虑了温度（300–500°C）、混合比例（0%、50%和100%，其中0%表示仅使用椰枣种子，50%表示轮胎塑料和椰枣种子的50:50混合物，100%表示仅使用轮胎塑料）以及压力（1巴、3巴和5巴）等解释变量，并分析了四个响应变量（H₂、CO、CO₂和CH₄）。研究的主要结果表明，椰枣种子和轮胎塑料废物的共热解在产生CO₂（333公斤/小时）和CH₄（283公斤/小时）方面比产生CO（27公斤/小时）和H₂（15公斤/小时）更有优势。在反应温度为500°C、压力为1巴、混合比例为100%的情况下，获得了最高的H₂、CO和CO₂产量；而在反应温度为300°C、压力为1巴、混合比例为0%的情况下，获得了最高的CH₄产量。这些结果表明，共热解可以作为一种合适的策略来利用椰枣种子和轮胎塑料废物，生产出具有附加价值的产品，如CO₂和CH₄，这些产品可以作为运输、供暖、制冷和电力行业的替代可再生能源。