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.     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、四溴双酚A混合物的热解实验:含溴二噁英生成研究

模拟电子垃圾热回收处理过程,将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、四溴双酚A(TBBPA)分别与4种金属(Cu、Fe、Zn和Ni)进行混合,在自制的加热装置内开展了不同气氛、不同温度条件下热解实验研究。对产物溴代二噁英(PBDD/Fs)检测显示,2,3,7,8-TBDF、2,3,7,8-TBDD及1,2,3,4,7,8-与1,2,3,6,7,8-Hx BDD为主要产物,其中2,3,7,8-TBDF含量最高,约占总PBDD/Fs的12%~90%。反应生成的8种2,3,7,8-PBDD/Fs浓度范围为0.05~2 082 ng·g-1。在同等实验条件下,温度升高有利于ABS塑料混合物中PBDD/Fs的生成。Cu、Fe、Zn和Ni四种金属都具有催化效应。空气、氮气气氛下热解实验显示,空气气氛下PBDD/Fs的生成量大,2种条件下生成的二噁英总量比值在0.8~99.6之间变化。无金属催化条件下此比值变化范围较小,为0.8~1.5;在金属参与条件下,此比值变化范围加大,为1.2~99.6;其中,在Cu和Fe参与下,此比值较高。各种热解条件下形成的PBDD/Fs都具有PBDFsPBDDs的特征。研究结果说明,虽然无金属参与条件下含TBBPA的ABS热解生成溴代二噁英浓度较低,但金属(如Cu等)存在时,此类污染物的浓度显著增加。     

PVC热解过程中HCl的生成及其影响因素

采用热重分析仪(TG)对聚氯乙烯(PVC)的热解特性进行研究.在不同条件下进行PVC热解制取氯化氢(HCl)实验,研究载气流量、入料量、热解时间和热解温度对氯化氢产率的影响,得出最佳热解条件;采用离子色谱(IC)、气相色谱(GC)、气质联用仪(GC-MS)对热解产物进行化学分析,揭示PVC热解制取HCl过程的反应机理.结果表明:PVC热解制取氯化氢的最佳热解条件为载气流量100mL/min、热解时间30min、入料量1.2g和热解温度400℃;PVC热解存在2个失重阶段,即260~320 ℃和390~600 ℃;随热解温度升高,焦油产率由0.95%升高到20.29%、HCl产率由25.69%升高到53.76%,而半焦产率则由54.39%下降到11.27%、气体产率变化范围为9.09%~18.97%;当热解温度低于400 ℃时,气体组分仅检测到H2、C2H4、C3H6;当热解温度高于400 ℃时,检测到的气体组分为H2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8;随着热解温度的升高,焦油组分中不稳定组分逐渐转化为稳定组分.PVC热解制取HCl的第1反应阶段主要是脱除HCl的链式反应,同时生成少量的苯等芳香族化合物及环烷烃等有机化合物;第2反应阶段主要为少量HCl生成、焦油的结构重整、分子重排、脱苯环和同分异构化等.     

Comparative study on the efficiency and environmental impact of two methods of utilizing polyvinyl chloride waste based on life cycle assessments

Two processes of utilizing polyvinyl chloride （PVC） waste, an incineration process and a vacuum pyrolysis process, for energy conversion were compared to determine their efficiency and environmental perfor- mance. We carried out a life cycle assessment with each of the two processes to evaluate their environmental impact and defined the goals and limits of our remit. As well, we established an inventory of PVC waste from incineration and vacuum pyrolysis based on process analysis, data collection and calculations. The results show that electrical power output per unit mass of PVC waste in the incineration process was twice as high as that of the vacuum pyrolysis process. Incineration had a larger total environmental impact potential than vacuum pyrolysis. The total environmental impact potential of PVC waste from incineration was three times higher than that from vacuum pyrolysis. Incineration of PVC disposed 300 ng. 100 kgI of dioxins and vacuum pyrolysis 98.19 ng- 100 kgI of dioxins. As well, we analyzed the data for their uncertainty with results quantified in terms of three uncertainties： basic uncertainty, additional uncertainty, and computational uncertainty. The coefficients of variation of the data were less than 25% and the quality of the inventory data was acceptable with low uncertainty. Both PVC waste disposal processes were of similar quality and their results comparable. The results of our life cycle impact assessment （LCIA） showed considerable reliability of our methodology. Overall, the vacuum pyrolysis process has a number advantages and greater potential for development of PVC disposal than the incineration process.     

燃煤电站SCR烟气脱硝还原剂尿素热解热源的选择

介绍了燃煤电站SCR尿素热解工艺,结合当前燃料价格,通过工程案例计算,对比了各种尿素热解热源的运行费用。计算结果表明,高温蒸汽加热方案的运行费用最省,但在实际应用中受到相关条件的限制;在一定条件下,燃气加热与电加热方案是工程的优选技术方案。     

热解底泥对两种氟喹诺酮类抗生素和双酚A的吸附

将滇池断桥底泥在不同炭化温度(200℃—500℃)下制成热解底泥,用元素分析仪表征其元素组成.以诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(OFL)和双酚A(BPA)为代表化合物,研究人工合成有机污染物在热解底泥上的吸附行为,从而深入了解热解底泥的吸附特性以及其施用对有机污染物的环境行为和风险的影响.结果表明,热解底泥随炭化温度的增加,芳香性升高,极性降低,阳离子交换量降低,对NOR、OFL和BPA的吸附非线性增强.热解底泥的吸附性能比原始底泥更强,随炭化温度的升高,对NOR的吸附依次减弱,对OFL的吸附变化不大,对BPA的吸附依次增强,这与热解底泥极性和阳离子交换量,以及吸附质的极性相关.在原始底泥和热解底泥上,NOR和OFL的吸附均明显强于BPA,这主要因为NOR和OFL与底泥中无机矿物组分可通过阳离子交换作用和阳离子桥接作用使其吸附强于BPA,并且NOR和OFL相比于BPA官能团多且复杂.     

番龙眼木的热分解失重及动力学研究

木材热解是木材类火灾事件的先导过程,是引起后续的阴燃、着火、燃烧和火焰蔓延等各种现象的重要因素,因此研究木材的热解非常重要。采用热重分析法对番龙眼木的热重特性及反应动力学进行研究。在空气气氛下,研究样品粒径、试验气氛和升温速率对番龙眼木热解特性的影响。对番龙眼木的热解反应过程的分析,采用Flynn-Wall-Ozawa积分法、Kissinger最大速率法和atava-esták积分法对动力学进行处理。试验得到了一些热解动力学的参数,并推断出不同温升速率下番龙眼木的动力学最概然机理方程为反应级数函数,n=4     

基于FTA的尿素热解脱硝系统可靠性分析

为提高尿素热解脱硝系统可靠性水平,通过分析系统组成和各种可能的失效情况,以尿素热解脱硝系统不能正常工作为顶事件建立了故障树,对其进行定性分析,求取了故障树的最小割集。同时在此基础上分析了各个基本事件的结构重要度,明确了导致尿素热解脱硝系统失效的主要影响因素,并对其相应的解决措施进行了探讨。     

农药含钾废渣的热解动力学

通过XRF和XRD两种测试方法对农药含钾废渣的成分进行测定,结果显示,该废渣中含有大量的氯化钾,具有很大的资源化价值.采用热重分析法,在5、10、15、20 K.min-1线性升温速率下,研究了农药含钾废渣在空气气氛下的热解特性及热解动力学.以期为农药含钾废渣的资源化处理提供理论依据.结果表明,该废渣热解过程分为3个阶段,失重率分别为4.62%、7.69%和2.55%;且3个阶段的活化能E分别为83.53、128.48和138.17 kJ.mol-1,指前因子A分别为4.79×107、2.34×1010和6.46×107s-1.