对废聚乙烯热解过程的研究

<正>Fuel,2014,133(10):276废高密度聚乙烯(HDPE)可转化为大量的气体(转化率大于90%)。感应加热被引入作为热解废HDPE的一种高效节能方法。研究人员研究了加氢裂化对烷烃-烯烃比的影响,并评估了连续操作模式下催化剂的失活和再生性能。研究人员深入研究了废聚乙烯瓶的热催化裂解,以确定在连续模式下操作该工艺的可能性。以强大的催化性能和精确的选择性而著称的两种类型的沸石催化剂(HUSY和HBeta),被用来研究在     

粉煤灰催化热裂解聚丙烯废塑料

在自制的废塑料催化热裂解装置和液体蒸馏装置上,研究了聚丙烯(PP)在粉煤灰催化作用下的热裂解特性。实验结果表明:随粉煤灰与PP的质量比增加,液体产物收率下降、气体产物收率增加,产物更加趋向于轻质化;残渣收率先降低后增加,但残渣收率总体偏低,不超过3%;液体产物中的汽油馏分收率先增加后下降,热裂解温度为460℃、粉煤灰与PP的质量比为0.2时汽油馏分收率为40.4%,热裂解温度为440℃、粉煤灰与PP的质量比为0.3时汽油馏分收率为37.9%;柴油馏分收率变化不明显;重油馏分收率下降,但当粉煤灰与PP的质量比超过0.3以后,重油馏分收率下降不再明显。     

聚α-烯烃合成油的清洁生产工艺

针对聚α-烯烃合成油（PAO）生产旧工艺存在的问题，介绍了以固载化AlCl3为催化剂的PAO生产新工艺，考察了各种因素对PAO收率的影响。实验结果表明，在反应温度为100℃、反应时间为8h、A1C1，与α-烯烃质量比为10：75的条件下，PAO收率为48．8％。采用新工艺后，PAO产品质量有了明显提高，黏度指数为132，碱和白土的消耗为零，且没有废渣产生，可实现清洁化生产。     

城市生活垃圾低温慢速热解实验研究

通过城市生活垃圾在固定床反应器中的低温热解实验,分析了最终热解温度对产物质量分布和热解气成分的影响。实验条件为:最终热解温度300～550℃,升温速度为10℃/min,物料粒径1 cm,氮气流量为1 L/min,固相停留时间为30 min。研究发现,随着最终热解温度的升高,热解半焦质量分数从57.55%迅速降低到31.45%,热解气质量分数从11.66%增加到24.15%,热解油质量分数先增加后减少,500℃时达到最大值36.67%。当最终热解温度从300℃增加到550℃时,CO的体积分数从45.62%逐渐降低到24.84%;CO_2的体积分数先增加后减少,350℃时达到最高值57.25%;H_2,CH_4,C_2H_6,C_2H_4和C_2H_2的体积分数逐渐增大,当最终热解温度为550℃达到最大值,分别为4.47%,12.91%,9.59%,7.49%和2.76%。     

废印制线路板真空热解产物分析

在自行设计的间歇式固定床真空热解装置中热解废印制线路板(PCB),对热解产物进行了分析.在热解温度为550 ℃、热解压力为20 kPa、恒温时间为60 min的条件下,得到的热解产物质量分数为:热解渣70%;热解油3%～4%;不可冷凝热解气26%～27%.经气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,热解油经常压蒸馏后得到的低沸点液态油中含有29种化合物,主要有苯酚、对异丙基酚、3-乙基酚、4-甲酚及2-溴苯酚,还含有少量含溴化合物和含氯化合物.热解油经简单的蒸馏就可达到回收酚类化合物的目的.热解渣经风选可实现铜与黏附有碳黑的玻璃纤维的分离,其中铜质量分数约30%,黏附有碳黑的玻璃纤维质量分数约70%.     

废旧硅橡胶酸性热解残渣热解馏出物组分分析

在不同温度下对废旧硅橡胶酸性热解残渣进行热解,通过气相色谱-质谱联用技术对馏出油的组分进行分离与鉴定.实验结果表明:当热解温度为180℃时,馏出油组分相对较单一,主要是低沸点硅油类物质,可再次回收利用,实现清洁生产;当热解温度为340℃时,馏出油组分多且复杂,主要为高沸点硅油类物质,还有硅油类物质氧化和高温热解后的产物...     

淬火油泥的热解动力学分析及协同作用研究

采用热重差热分析法和傅里叶变换红外光谱分析联用的方法（TG-FTIR）研究淬火油泥（QOS）的热解过程,解析了热解过程的动力学特性,分析了其中的矿物油（MO）和残渣（SR）在QOS热解过程中的相互作用。实验结果表明：QOS热解过程包含油分热解阶段和矿物质分解阶段;低温段热解温度为150~520 ℃,高温段热解温度为800~980 ℃;SR的热解过程分为油分热解反应和残渣中Fe₂O₃的还原反应;MO的热解过程只有轻质油分的挥发和重质油分的热解。FTIR表征结果显示：QOS热解过程析出的气体主要为CO₂、CO和有机化合物;SR热解过程中CO₂的特征峰强度高于其他气体的特征峰强度;MO热解过程中烷烃的特征峰强度高于其他气体的特征峰强度,且MO主要以轻质油分为主。在QOS的热解过程中,初温~480 ℃时,SR所含的Fe₂O₃对MO的热解起促进作用,300 ℃左右时促进效果最明显。     

热解温度对青霉素菌渣热解产物的影响

将青霉素菌渣在400~700 ℃进行热解,研究了产物中热解炭、热解油及气体的产率,以及热解油的组成变化。实验结果表明：600 ℃时热解油产率最高,随着温度升高,热解炭的产率降低,气体的产率升高;热解油中含量最高的是含氧化合物,在400 ℃时质量分数达到最高值69.69%,含氧化合物的含量随着热解温度的升高而降低,酸和醇类是热解油中含量最多的含氧化合物;含氮有机化合物的质量分数随着热解温度的升高而升高,在700 ℃时达到最高值30.64%,酰胺、吡啶、吲哚、含氮杂环是主要的含氮有机化合物。     

土壤残留塑料的热降解脱附研究

针对土壤的塑料污染问题,提出一种采用热脱附降解技术修复污染土壤的方法.选取4种土壤中常见的残留塑料(聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP))为研究对象,通过控制热解温度和土壤含水率对各污染土壤的修复效果进行探究.实验结果表明:在500℃的最佳热解温度下处理60 min,PE、P...     

脱硫石膏液相法生产高强度α-石膏的工艺研究

脱硫石膏是火电厂烟气脱硫副产物,由于其粒径较细、颗粒分配不均,煅烧生产比天然石膏困难,而液相法工艺适合脱硫石膏生产高强度α-石膏。对脱硫石膏液相法生产高强度α-石膏的工艺参数进行了研究,通过对反应转晶剂添加量、转化温度、压力及反应时间等参数调整,得到了脱硫石膏生产的合理参数。     

稀土改性NaY型分子筛催化热解废轮胎

采用稀土氧化物改性NaY型分子筛（Ⅰ型催化剂）,100 gⅠ型催化剂中添加0.5 g CeO₂得到Ⅱ型催化剂,100 gⅠ型催化剂中添加0.5 g La₂O₃和0.5 g CeO₂得到Ⅲ型催化剂。分别采用Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型催化剂催化热解废轮胎（粒径0.2 mm）,Ⅱ型和Ⅲ型催化剂的产油起始温度和终止温度均低于Ⅰ型催化剂。在催化剂加入量为2.5 g、废轮胎加入量为100 g 的条件下,Ⅲ型催化剂催化热解反应的产油率和油气总产率均高于Ⅰ型和Ⅱ型催化剂。Ⅱ型和Ⅲ型催化剂催化热解主要产生轻组分气体,Ⅱ型催化剂C₄选择性最高,Ⅲ型催化剂C₃选择性最高。     

N-长链碳酰基-L-苯丙氨酸单甲基聚乙二醇酯的合成及其性质研究

以L-苯丙氨酸、长链烷基（C₁₂/C₁₄/C₁₆/C₁₈）酰氯和聚乙二醇单甲醚（MPEG,M_n=350,550,750,1 000 g/mol）为原料,合成了一系列新型非离子型表面活性剂N-长链碳酰基-L-苯丙氨酸单甲基聚乙二醇酯（Rn-L-MPEG）,系统研究了表面张力、界面张力和土壤吸附性与其结构之间的关系。结果表明：随着MPEG分子量的增大,Rn-L-MPEG的表面张力逐渐下降;随着酰氯中烷基链的增长,Rn-L-MPEG的表面张力呈现增大趋势,系列表面活性剂中R12-L-MPEG1000具有最低的表面张力28.11 mN/m;Rn-L-MPEG的界面张力随分子结构变化的规律同表面张力;随着MPEG分子量的增大,Rn-L-MPEG的饱和吸附量逐渐增大,随着酰氯中烷基链的增长,Rn-L-MPEG的饱和吸附量呈现下降趋势。     

离子液体改性活性炭对芳香烃的吸附性能

采用浸渍法和嫁接法分别将1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[Bmim]TFSI）、丙基三辛基鏻四氟硼酸盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）和丙基三辛基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI）负载于活性炭上。对产物进行了热重和孔结构分析,并以气相甲苯和二甲苯为代表物,研究了其对芳香烃的静态和动态吸附性能。研究结果表明：活性炭经离子液体改性后,能显著提高其对芳香烃的吸附性能;其中 [P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI和[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）浸渍改性活性炭的甲苯静态吸附量较大,分别为782 mg/g和777 mg/g （25 ℃,0.1 MPa）;[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄浸渍改性活性炭对于3种二甲苯异构体的吸附量最大,且排序依次为邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。吸附动力学研究表明,在较高的甲苯初始浓度和较低的气体流量下,[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI浸渍改性活性炭具有更好的吸附性能。     

萃取法从粉煤灰生产Al_2O_3废水中回收偏硅酸钠

采用由C_1~C_4低碳醇组成的复配萃取剂萃取回收粉煤灰生产Al_2O_3废水(脱硅液)中的偏硅酸钠,在提取产品偏硅酸钠的同时回收脱硅液中的碱。直接进行萃取时偏硅酸钠易流失,萃取剂用量大,回收成本较高。将脱硅液浓缩后再进行萃取,萃取剂用量大幅减少,回收成本明显下降。将萃取剂成本与浓缩所需成本之和最低时的最佳浓缩比下、脱硅液与萃取剂体积比为1∶0.8时回收的偏硅酸钠干燥处理,干燥后的偏硅酸钠中Na_2O含量(w)大于20.5%,SiO_2含量大于20.0%,水不溶物含量小于0.05%,铁含量小于0.05%,白度大于70%,产品符合HG/T2568—2008《工业偏硅酸钠》标准。     

离子液体对废旧印刷线路板中铜、锌、铅的浸出规律

以离子液体1-丁基磺酸-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([BSO_3HMIm]OTf)为浸出剂,初步研究了WPCBs浸铜过程中锌和铅浸出率的影响因素。实验结果表明:铜、锌的浸出率随着WPCBs粒径的减小、H_2O_2溶液加入量的增大而增大,铜的浸出率随浸出温度的升高先增大后减小,锌的浸出率受浸出温度影响不大;铅的浸出率受5种因素影响不大,且总体处于较低水平。在WPCBs粒径为0.100~0.250 mm、离子液体加入量为60.0%(φ)、H_2O_2溶液加入量为7.5%(φ)、固液比为1∶15、浸出温度为50℃的条件下,铜、锌、铅的浸出率分别为99.84%,93.25%,22.46%。     

离子液体辅助合成Nd掺杂TiO_2的可见光催化性能

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼([C4MIM]BF4)的辅助下,采用溶胶-凝胶法制备了Nd掺杂Ti O2光催化剂(Nd-Ti O2(IL))。实验结果表明:在加入[C4MIM]BF4、n(Nd)∶n(Ti O2)=2.5%的条件下制得的Nd-Ti O2(IL)(记作2.5%Nd-Ti O2(IL))的光催化性能最好;在初始亚甲基蓝质量浓度10 mg/L、2.5%Nd-Ti O2(IL)加入量1 g/L的条件下,光催化反应180 min,亚甲基蓝降解率为84%,2.5%Nd-Ti O2(IL)光催化降解亚甲基蓝的表观速率常数为0.010 9 min-1。表征结果显示:Nd的掺杂抑制了Ti O2晶粒长大,增大了Ti O2的比表面积,2.5%Nd-Ti O2(IL)的比表面积为80.77 m2/g;[C4MIM]BF4的加入提高了Ti O2的晶化度;Nd以Nd3+的形式,通过晶格取代方式进入Ti O2晶格。     

含铜废催化剂中铜的回收

采用热解—氨浸工艺处理含铜废催化剂（w（Cu）为23.6%）,优化了工艺条件,并通过蒸氨还原法制备出Cu₂O产品。实验结果表明：热解工段中,控制管式热解炉的空气流量为3.0 m³/min,在升温速率20 ℃/min、热解终温600 ℃、终温保持时间90 min的优化条件下,含铜废催化剂中的有机物热解完全;氨浸工段中,以NH₄Cl-NH₃-H₂O溶液为氨浸液,控制氨浸温度为40 ℃,在烧成料研磨时间90 min（粒径29.43 μm）、氨浸液总氨浓度4 mol/L、氨浸时间80 min的优化条件下,铜浸出率达到98%;经蒸氨还原法制得的Cu₂O产品的质量符合HG/T 2961—2010《工业氧化亚铜》中的一等品标准,产率为24%。     

γ-Al2O3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al₂O₃作为载体,先后负载CeO₂,MnC₂O₄,Fe（NO₃）₃,CrO₃,Ni（NO₃）₂,NH₄VO₃等多种金属组分制备γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N₂选择性;γ-Al₂O₃对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明：各金属化合物的最佳加入量为 w（MnC₂O₄·2H₂O）=20%,w（Fe（NO₃）₃·9H₂O）=15%,w（CrO₃）=10%,w（Ni（NO₃）₂·6H₂O）=5%,w（NH₄VO₃）=10%,w（CeO₂）=5%,w（γ-Al₂O₃）=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al₂O₃负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205 ℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。     

含铝酸性农药废水合成聚合硫酸铝混凝剂

采用农药三唑醇生产过程中产生的含铝酸性废水为原料,合成了聚合硫酸铝(PAS)液体混凝剂,并用于厂区污水站好氧池出水的混凝处理。考察了碱化剂用量、聚合温度、聚合时间等合成条件及PAS加入量、混凝pH等混凝条件对混凝效果的影响,并比较了PAS与商售聚合氯化铝(PAC)的混凝效果。实验结果表明:在n(碱化剂)∶n(硫酸铝)为2.1∶1、聚合温度为80℃、聚合时间为60 min的条件下,所得PAS液体混凝剂产品的w(Al2O3)为7.8%~9.0%,盐基度为45%~60%,pH为3.5~4.0,产量为0.75 t/t(以废水计);在PAS加入量为2.0 m L/L、混凝pH为10.0时,COD和SS的去除率则分别达到14.6%和83.0%;该PAS可替代厂区常规使用的商售PAC,日节约废水处理成本5 922元。