فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمینه و هدف: فیلتر سیگار از پسماندهای خطرناک شهری بوده و هدف این مطالعه، بررسی فرآیند کربونیزاسیون هیدروترمال برای تولید هیدروچار با بیشترین ارزش حرارتی و بازده جرمی از این پسماند بوده است.مواد و روش‌ها: فرآیند کربونیزاسیون هیدروترمال در راکتور بسته و با استفاده از طراحی آزمایش سطح-پاسخ روی فیلترهای سیگار انجام شد. اثر متغیرهای مستقل دما (300-180 درجه سانتی‌گراد)، زمان واکنش (360-30 دقیقه) و نسبت مایع-به-جامد (۱:۱ تا 1:10) بر ارزش حرارتی و بازده جرمی بررسی گردید. هیدروچار تولیدی با آنالیزهای CHNSO، BET،SEM  و FTIR  بررسی شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل درجه دوم با R2 0/9911 و 0/9893 به‌ترتیب با داده‌های ارزش حرارتی و بازده جرمی برازش دارد. تحلیل واریانس نیز معناداری اثر متغیرهای مستقل و برخی برهمکنش‌ها را تأیید و شرایط بهینه برای حداکثر ارزش حرارتی (28/75 مگاژول بر کیلوگرم) و بازده جرمی (74/91 درصد) در دمای ۲۳۲ درجه سانتی‌گراد، زمان ۹۷ دقیقه و نسبت مایع-به-جامد 1:3 به‌دست آمد. سطح ویژه هیدروچار (10/11 مترمربع بر گرم) نسبت به ماده اولیه (18/64 مترمربع بر گرم) کاهش و طیف FTIR  افزایش شدید باند هیدروکسیل (O-H) در محدوده 3200-3700 بر سانتیمتر و پایداری نسبی گروه‌های کربونیل (C=O) و آلکیل (C-H) را نشان داد. نسبت‌های اتمی H/C در هیدروچار از 2/23 به 1/13 و O/C نیز از 0/57 به 0/41 تغییر و بر طبق نمودار ون‌کرولن در منطقه سوخت‌های با بلوغ کربنی بالاتر رسید.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که فرآیند کربونیزاسیون هیدروترمال می‌تواند به‌طور مؤثری پسماند فیلتر سیگار را به هیدروچار با کیفیت سوختی مناسب تبدیل کند.