微波辐射对生物质热解过程的影响

自行设计加工了微波热重实验装置,研究了在微波辐射下菜籽粕热解过程特征及其产物产出规律.在此基础上,对比分析了菜籽粕微波热解与电热热解产物产出率之间的差异.结果发现,在菜籽粕微波热解过程中,半纤维素的反应区间为180 ～ 370℃,其转化率可以达到87.0％;纤维素的热解反应区间为370 ～ 550℃,其热解转化率32.8％.表明在微波作用下,纤维素的热稳定性远高于半纤维素.在菜籽粕的微波热解过程中,冷凝液的产生主要集中在100 ～400℃的温度范围内,热解得到的生物质油类主要是菜籽粕的半纤维素热解生成的.不凝气的产生主要集中在300 ～ 600℃的温度范围内,并且主要为纤维素与木质素的热解反应产生的.与电热方式相比,菜籽粕的微波热解升温速率较快,菜籽粕微波热解生物质炭的产出率较高,冷凝液产出率相对较低.     

有机固体废弃物的热解处理研究

通过对锯末、稻壳、纸屑、橱芥、塑料和橡胶6种具有代表性的有机固体废弃物原料的热解实验,测量了它们三相产物收率,并分析了它们固体、液体和气体三相产物的组成.特别对液体产物,针对它们的特殊性分别采用了层析、模拟蒸馏和全烃气相色谱分析,详细探讨了热解焦油的具体组分,得到了热解法处理有机固体废弃物的一些有意义的数据.     

餐饮垃圾主要成分的热解动力学研究

将餐饮垃圾的主要成分纤维素、淀粉以及脂肪分别在10 K/min的升温速率下进行TG-DTG分析,结果表明3种物质由于分子结构与物质组成的差别,其热解特性有着明显的不同;同时采用Achar(微分法)和Coats-Refern(积分法)相结合的方法对餐饮垃圾进行热解动力学分析,找出最佳的机理函数并求出每种组分的活化能Ea和指前因子lnA。     

餐厨垃圾中典型组分的裂解液化特征研究

利用实验室规模的实验装置管式加热炉进行餐厨垃圾热解实验,实验分析了反应温度对餐厨垃圾热解产物分布的影响,米饭、白菜、猪肉、塑料和纸5种原料在最佳温度下可实现热解油质量产率的最大化,分别为45.02%、24.55%、61.19%、73.77%和24.86%。其中,米饭和白菜热解油含水率较高,可达到30%~40%,将含水率降到15%后,测定热值分别为25.51 MJ/kg和17.75 MJ/kg。塑料和纸混合热解时,塑料热解过程的放热效应可缩小纸的热解温度区间,增加热解油产量。红外光谱分析厨余热解油包含多种含氧有机物。通过气质联用仪(GC-MS)分析塑料热解油和塑料与纸混合热解油在180℃以下蒸馏出的液相产物,主要组分为烷烃和烯烃,从成分和热值分析,与汽油、柴油相近。     

废旧电路板制备的酚醛树脂的研究

废旧电路板中的树脂与碳酸钙共同加热,获得气体、固体和热解油3种热解产物.以电路板的热解油为原料、以热解过程中产生的氨气为催化剂,可以合成醇溶性热解油酚醛树脂,经分析测试表明,其组成、结构和固化特征与常规工业生产的氨催化酚醛树脂的性能相近,主要性能指标:粘度、游离酚浓度和胶合强度等均可达到醇溶性酚醛树脂产品的质量要求.     

印刷电路板基材的热解实验研究

采用热重法对废旧印刷电路板(PCB)在氮气气氛下进行了不同升温速率的热解实验，发现电路板的热解可以分为以下几个阶段：在300℃以下时质量没有什么变化，在300～360℃时质量急剧减少，在360～1000℃时质量减少得比较缓慢。随后本文对电路板的热解进行了动力学回归。研究表明，样品热解反应分为2个阶段，这2个阶段反应过程中的活化能有很大差别，说明这2个阶段受不同的化学反应机理控制。     

有机固体废弃物热解生产脱水内醚糖的研究

以有机固体废弃物 (废棉絮、废纸 )为原料 ,在管式炉热解反应器热解生产脱水内醚糖。研究了热解温度对热解产物相态分布的影响。同时 ,利用HPLC对脱水内醚糖的产量进行了测定。HPLC分析结果表明 :热解液水相中主要化学物质是乙酸 ,而非水相中主要化学物质是脱水内醚糖     

污泥热解-自源炭重整获取高品质油气产物

利用污泥热解-自源炭重整的方式获得高品质的燃气和油,为了实现更高的气、油转化率,在600℃的重整条件下,对比了污泥在450～600℃内不同热解温度下产生的热解挥发分利用自源炭催化重整后的气、油产量与特性,同时考察了自源炭生成方式的影响。研究结果表明,550℃下污泥热解产生的热解液产量最高,同时最容易被炭催化裂解,但是因积碳使得污泥转化为气、油的产率不高。600℃下热解产生的挥发分经过重整后获得最高的气体转化率与热值,但也存在积碳问题。与一步升温到600℃的热解炭相比,不同温度下的热解炭继续被加热到600℃所获得的分步热解炭更符合连续化操作要求,但其重整效果总体上不如前者好;而热解温度在450℃时例外,450℃的热解炭继续升温至600℃并重整450℃热解挥发分,能够获得最高的气、油产率并减少碳沉积。在实际情况下的热解-重整连续化操作中推荐热解温度为450℃以及重整温度为600℃,以获得高值产物并降低对热解装置的要求。     

添加秸秆对废橡胶/塑料共热解制油特性的影响

针对难降解类垃圾资源化处理的难题,利用固定床系统对废弃橡胶/塑料以不同比例掺混进行了共热解制油实验,研究掺混燃料中添加少量秸秆对共热解特性的影响。结果表明,橡胶和塑料共热解,较各自热解的得油率和油发热量增加,橡胶/塑料比例2∶3~3∶2时,制油收益率最佳;添加秸秆,能够促进热解反应提前进行,进一步提高得油率和油发热量同时提高了固体残渣的热值,则制取热解油的收益率明显提高。橡胶/塑料比例4∶1的混合燃料,添加秸秆共热解获得了最高得油率,油发热量为39.93 MJ/kg。     

热解条件对废旧电路板真空热解油的成分的影响

采用GC/MS检测,研究最终温度(400、500和600℃)和升温速率(5、10和15℃/min)对废旧电路板真空热解油的成分的影响。研究表明,最终温度过高(600℃)、升温速率较小(5℃/min)或较大(15℃/min)都不利于热解油的形成,反而增大不凝气的产量。升高最终温度会增强较低碳数物质的热解效果,产生更多的不凝气;但同时也会限制较高碳数物质的热解,出现较多的环化、聚合反应生成结构复杂的物质。升温速率较高(15℃/min),会产生大量不饱和物质,其在后续发生环化、聚合等反应,生成更多的C14~C18,C6~C9含量则大幅下降。从热解油产量和GC/MS检测结果看,升温速率为10℃/min、最终温度为500℃和恒温1 h,热解充分,热解油C6~C9含量高,有较高的综合利用价值。     

热解技术在有机固废能源化清洁利用方面的应用潜力分析

热解技术在有机固废能源化清洁利用方面具有巨大的应用潜力.通过对热解技术的工作原理、适用范围、工艺系统与设备等的阐述及其能量转化、产物分析,吸取国外成功经验,着重以污泥为例,论述了热解技术在有机固废处置及综合利用方面的优势,并建设性地提出了3种热解技术应用模式以及国产化应用热解技术的发展规划思路.     

医疗废物中有机质的热解动力学研究

在空气气氛下，对医疗废物中几种有代表性的有机质进行非等温热解实验。分析实验结果发现，热解失重曲线与N2气氛下不同，出现多个DTG峰。利用Freeman—CarroⅡ法求出了各有机质的表观动力学参数，并建立了能较好反映各物料失重过程的表观多步反应动力学模型。针对混合物料无法直接求出表观动力学参数，建立了多组分反应动力学模型。     

固体废物在固定床式热解炉内热解产气特性的实验研究

垃圾热解技术以其较低的污染排放和较高的能源回收率在固体废弃物处理领域里占有重要地位。利用小型外热型热解炉对城市垃圾、生物质及有害固体废弃物进行热解实验，分析发现，物料的挥发分、加热方式以及热解终温等对产气影响大，随温度的增加产气中H2含量逐渐增多，C2H4和C2H6的含量逐渐下降，气体热值有一个最大值。     

印刷线路板废弃物的热解与动力学实验研究

分别应用管式炉反应器和热重分析手段对印刷线路板废弃物的热解行为和热解动力学进行了实验研究。在管式炉中，研究不同的热解温度：700～950℃，对产物分布和气体成分分布的影响。实验结果表明：PCB热解气体的主要成分是H2和CO2，气体的热值较低，仅为2．09～5．41MJ/m^3，PCB不适合以气体产物为目标的能源利用方式。应用Friedman方法对PCB的热解动力学进行了研究，求得PCB的热解动力学参数分别是：表观活化能190．92kJ/mol，反应级数5．97，指前因子lnA47．14min^-1。     

有机固体废弃物热解生产脱水内醚糖的研究

以有机固体废弃物(废棉絮、废纸)为原料，在管式炉热解反应器热解生产脱水内醚糖。研究了热解温度对热解产物相态分布的影响。同时，利用HPLC对脱水内醚糖的产量进行了测定。HPLC分析结果表明：热解液水相中主要化学物质是乙酸，而非水相中主要化学物质是脱水内醚糖。     

固体废物在固定床式热解炉内热解产气特性的实验研究

垃圾热解技术以其较低的污染排放和较高的能源回收率在固体废弃物处理领域里占有重要地位。利用小型外热型热解炉对城市垃圾、生物质及有害固体废弃物进行热解实验 ,分析发现 ,物料的挥发分、加热方式以及热解终温等对产气影响大 ,随温度的增加产气中H2 含量逐渐增多 ,C2 H4和C2 H6 的含量逐渐下降 ,气体热值有一个最大值。     

固体废物在固定床内热解焦油的实验研究

在小型固定床热解炉内对部分固体废物进行的热解实验，目的是研究所得的热解产物中焦油(含水)的产量及其物理化学特性。结果表明，物料挥发分和水分含量越高，焦油(含水)的产量就越多；焦油(含水)的产率随热解终温的升高呈先升后降的趋势；焦油(含水)密度很大，但其随热解终温的升高而下降；同时，部分废弃物的焦油(含水)热值较高，饱和烃的含量很高，有很高的利用价值。     

医疗废物中有机质的热解动力学研究

在空气气氛下,对医疗废物中几种有代表性的有机质进行非等温热解实验。分析实验结果发现,热解失重曲线与N2气氛下不同,出现多个DTG峰。利用Freeman Carroll法求出了各有机质的表观动力学参数,并建立了能较好反映各物料失重过程的表观多步反应动力学模型。针对混合物料无法直接求出表观动力学参数,建立了多组分反应动力学模型。     

印刷线路板热解过程中溴的迁移实验研究

选取溴化环氧树脂印刷线路板为原料,通过热重红外联用仪和热解-气相色谱/质谱联用仪对其热解过程中溴的迁移规律进行了研究.结果表明,印刷线路板主要热解温度区间在300～380℃,HBr在最大热失重处释放;PCB热解时,含溴化合物主要有溴甲烷、溴苯酚及2-溴,4-异丙基甲苯.     

初始温度对废轮胎热解的影响

以管式炉热解实验和热重分析为基础,研究了初始温度对废轮胎热解产率及气相产物特性影响。结果表明,初始温度对废轮胎的热解存在重要影响。热重分析结果表明,废轮胎的热解过程存在2个主要失重过程,第一失重温度区间为200～500℃,第二失重温度区间为650～800℃;升温速率仅改变了热解的最大失重速率,并未改变废轮胎最终热解失重率;可通过提高升温速率能够缩短热解反应时间。在初始温度低于100℃时,废轮胎在800℃时热解已基本结束;当终温为800℃、初始温度在100～550℃范围内时,随着初始温度的提高,固、气两相产物产率均提高,而液相产物产率降低;其中气相中H2、CO和CH4的含量高于初始温度小于100℃时的含量;分析认为,可以通过调节热解的初始温度调节废轮胎热解在不同热解阶段的时间分配,适当提高热解初始温度有利于提高整个热解过程中的时间利用效率、改变废轮胎热解产物的分布;废轮胎热解气化的最佳温度区间为500～800℃。