Προσομοίωση διεργασιών ανακύκλωσης πολυστρωματικών συσκευασιών Tetra Pak

Φελεκέας, Δημήτριος; Felekeas, Dimitrios

dc.contributor.author	Φελεκέας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Felekeas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2020-04-13T14:31:19Z
dc.date.available	2020-04-13T14:31:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50144
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17842
dc.rights	Default License
dc.subject	Tetra pak	el
dc.subject	Aspen plus	en
dc.subject	Επιλεκτική διάλυση/ανακαταβύθιση	el
dc.subject	Υδροπολτοποίηση	el
dc.subject	Προσομοίοση	el
dc.title	Προσομοίωση διεργασιών ανακύκλωσης πολυστρωματικών συσκευασιών Tetra Pak	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Θερμοδυναμική χημικής μηχανικής	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-08
heal.abstract	Τις τελευταίες δεκαετίες, η χρήση των πλαστικών υλικών αυξήθηκε ραγδαία με εφαρμογές σε μεγάλο εύρος πεδίων, λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων που εμφανίζουν καθώς και του χαμηλού κόστους αυτών. Σήμερα, η τεράστια παραγωγή και κατανάλωση πλαστικών υλικών δημιουργεί ένα μεγάλο ζήτημα σχετικά με τη διαχείριση των απορριμμάτων αλλά και την ανακύκλωσή τους. Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το θέμα της διαχείρισης χρησιμοποιημένων πολυστρωματικών συσκευασιών Tetra Pak και πιο συγκεκριμένα την προσομοίωση διεργασίας για την ανάκτηση των επιμέρους υλικών με τελικό στόχο την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τη βιωσιμότητα μίας τέτοιας μονάδας, ελέγχοντας τις διάφορες παραμέτρους που την επηρεάζουν. Η συσκευασία Tetra Pak αποτελείται από στρώματα τριών υλικών, πολυαιθυλενίου (LDPE), χαρτιού και αλουμινίου, τα οποία προσδίδουν στη συσκευασία ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Από τα τρία αυτά υλικά, επί του παρόντος ανακυκλώνεται μόνο το χαρτί, με τη μέθοδο της υδροπολτοποίησης. Για τον διαχωρισμό και την ανάκτηση του LDPE και του αλουμινίου, στην παρούσα εργασία διερευνάται η μέθοδος της Επιλεκτικής Διάλυσης-Ανακαταβύθισης (Ε.Δ.Α.) με χρήση του συστήματος ξυλένιο/ισοπροπανόλη ως διαλύτη/αντιδιαλύτη. Η προτεινόμενη διεργασία αποτελεί μία δευτερογενή μέθοδο ανακύκλωσης και το κυριότερο θετικό χαρακτηριστικό της είναι η διατήρηση της προστιθέμενης υψηλής αξίας που αποκτά το πολυμερές κατά το στάδιο του πολυμερισμού. Η προσομοίωση της διεργασίας πραγματοποιήθηκε στο εμπορικό λογισμικό Aspen Plus V8.8. Για τον καθορισμό των συνθηκών λειτουργίας και άλλων παραμέτρων της διεργασίας αξιοποιήθηκαν αποτελέσματα και συμπεράσματα που είχαν προκύψει κατά την πειραματική ανάπτυξη της διεργασίας στο Εργαστηρίου Θερμοδυναμικής & Φαινομένων Μεταφοράς της Σχολής Χημικών Μηχανικών. Πέραν της προσομοίωσης της διεργασίας, πραγματοποιήθηκε και ενεργειακή ολοκλήρωση, προκειμένου να εξασφαλιστεί μείωση των ενεργειακών απαιτήσεων της διεργασίας. Τέλος, πραγματοποιήθηκε οικονομική αξιολόγηση της διεργασίας με χρήση του εμπορικού λογισμικού Aspen Process Economic Analyzer. Για τον σκοπό αυτό, έγινε επιλογή και διαστασιολόγηση του μηχανολογικού εξοπλισμού και εξετάστηκε η μεταβολή του κόστους διαχωρισμού και ανάκτησης των υλικών ως συνάρτηση της δυναμικότητας της μονάδας. Τελικός στόχος ήταν η σύγκριση του κόστους αυτού με τις τιμές των παρθένων υλικών, η εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τη βιωσιμότητα μίας τέτοιας μονάδας καθώς και η ανάλυση του καταλληλότερου σεναρίου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τη μελέτη αυτή είναι ενθαρρυντικά. Πιο συγκεκριμένα, για δυναμικότητες διαχείρισης μεγαλύτερες των 17,000 τόνων συσκευασίας ετησίως, το κόστος ανάκτησης των επιμέρους υλικών προκύπτει χαμηλότερο της αξίας των παρθένων υλικών. Επίσης, για δυναμικότητες μεγαλύτερες των 30,000 τόνων ετησίως, η μονάδα παρουσιάζεται βιώσιμη σε οικονομική ανάλυση 10 ετών, ενώ ταυτόχρονα υπάρχει το επιθυμητό περιθώριο πιθανών πρόσθετων εξόδων που αφορούν τη συλλογή και τη διαλογή των χρησιμοποιημένων συσκευασιών Tetra Pak.	el
heal.advisorName	Μαγουλάς, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσάς, Επαμεινώνδας	el
heal.committeeMemberName	Χαμηλάκης, Στυλιανός	el
heal.committeeMemberName	Μαγουλάς, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ). Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.
heal.fullTextAvailability	true