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。     

废弃印刷线路板非金属热解动力学

废弃印刷线路板非金属材料现有处理方式存在较大的环境风险,其热分解特性是对其进行安全处理处置及资源化再利用的关键所在。结合热重实验数据,分别运用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法及Freeman-Carroll法对动力学参数E、A、n进行了求解和讨论,结果表明,动力学参数E近似等于125.875 kJ/mol;A近似等于3.825×1010min-1;废弃印刷线路板非金属材料热解的动力学机理函数假设不宜表示为:f(α)=(1-α)n。运用atava-esták法对最概然机理函数进行了探讨,结果表明,废弃印刷线路板非金属材料的热分解动力学机理函数为:f(α)=[-ln(1-α)]4。研究结论为废弃印刷线路板非金属材料资源化再利用工业化设计与应用提供重要的实验数据和理论依据。     

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.     

废弃印刷线路板最佳分离参数的实验研究

为研究废弃印刷线路板的热解特性,确定金属和非金属分离的热解最佳参数,用差热-热重联用分析仪对FR-4型印刷线路板进行了热失重分析,并对影响废弃印刷线路板中金属和非金属分离效果的升温速率、颗粒尺寸、热解终温和保温时间等主要因素进行了实验研究。结果表明,FR-4型线路板在320~360℃区间热失重速率达到最大值;升温速率越高,热解起始温度、终止温度和失重峰温也越高,显著失重过程持续的时间越长;当热解终温相同时,升温速率对FR-4型线路板的热失重率影响很小。综合考虑FR-4型废弃印刷线路板中金属和非金属的分离效果、热解装置的设计、热解过程的能耗以及运行过程的控制等因素,最佳热解参数建议设定为升温速率为10℃/min,热解终温为500℃,保温时间取30 min为宜。     

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 30 0℃以下时质量没有什么变化 ,在 30 0～ 36 0℃时质量急剧减少 ,在 36 0～ 10 0 0℃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。     

不干胶废弃物热解与燃烧动力学特性

采用热重分析方法对不干胶废弃物(PSAs)进行了热解和燃烧失重分析,并采用Doyle法拟合计算了PSAs热解和燃烧动力学参数。结果表明:当温度低于200℃或高于600℃,PSAs的热解和燃烧失重过程具有性;300~600℃时,PSAs热解过程具有3个失重峰,而其燃烧过程具有2个失重峰。动力学分析结果表明:PSAs的热解是由多阶段复杂的热裂解反应组成,其热解过程可用4个一级反应来描述,随着升温速率的提高热解阶段第1峰区表观活化能降低;而第2、3峰区以及半焦深度裂解阶段的第4峰区活化能逐渐升高;PSAs燃烧过程可用3个一级反应来描述,随着升温速率的提高,PSAs燃烧过程的表观活化能均逐渐降低,并且燃烧表观活化能均低于热解表观活化能。     

用废弃印刷线路板制备粒状活性炭

以废旧印刷线路板非金属分离物为前躯体,经热解、成型、炭化和水蒸汽活化制备粒状活性炭.研究了热解温度对残碳收率的影响,煤焦油配比对成型碳强度的影响,活化反应条件对活性炭烧蚀率、比表面积和碘吸附值的影响.结果表明,随着热解温度的提高残碳收率下降;随着煤焦油配比增大,成型碳的强度呈现先增大后减少的趋势,成型碳机械强度最大时的...     

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。     

园林废弃物与餐厨厌氧沼渣混合热解特性及动力学分析

为了探究园林废弃物和餐厨厌氧沼渣的热解特性以及2者混合热解的交互作用。采用热重分析法对餐厨厌氧沼渣、园林废弃物及其不同比例的混合样品热解特性进行了分析,并研究了混合比例和升温速率对热解过程的影响。结果表明,园林废弃物与沼渣单独热解时,园林废弃物热解反应活性高且能耗低,热解终温为400 ℃左右;沼渣热解反应活性低且能耗高,热解终温为600 ℃左右。混合热解实验中,随着园林废弃物添加比例升高,样品热解残余率不断下降,综合热解指数不断增大,园林废弃物与沼渣混合热解适宜的添加比例为50%,热解终温为600 ℃左右。采用Coats-Redfern积分法对园林废弃物、沼渣及混合样品进行动力学分析,园林废弃物和餐厨厌氧沼渣反应活化能分别为12.08和1.79 kJ·mol⁻¹,混合样品实际活化能均略高于理论值。这说明,2者混合热解过程中存在一定抑制作用,但对热解过程影响不大。本研究结果可为园林废弃物与餐厨厌氧沼渣混合热解处理提供参考。     

直流电晕自由基簇射处理PCB热解废气的动力学模拟

对直流电晕自由基簇射处理PCB热解废气进行详细的模拟研究。在推导计算直流电晕簇射一次自由基产率和构建完整化学动力学机理体系的基础上,采用Chemkin软件栓塞流反应模型对不同条件下的热解废气降解过程进行详细的动力学模拟,并获得重要的数据参考。结果表明,输入气体温度为298～323K和电极气湿度接近0．06mg／mL是相对较好的降解条件。在此条件下,处理FR4型PCB热解气（降解率达85％以上）所需消耗的能量仅为1．044（kW·h）／kg。     

高速粉碎机作用下的电路板真空热解渣破碎特性

首先利用高速粉碎机对大颗粒废弃电路板真空热解渣进行破碎处理,然后采用筛分和颗粒计数法研究破碎产物的破碎规律与解离特性。结果表明,大颗粒废弃电路板真空热解渣在破碎过程中存在着显著的选择性破碎,金属铜主要分布在较粗粒级产物中,玻璃纤维和炭黑则主要分布在较细粒级产物中,并且铜能在较大粒级上实现充分解离;98.64%的铜分布在粒级为0.45~4.0 mm的破碎产物中,而92.05%的玻璃纤维和炭黑分布在粒级为-0.45 mm的破碎产物中;当粒级为-2.0 mm时,铜的解离度达到100%。     

灰色预测模型及分布活化能模型在废电路板热解中的应用

分别在管式炉反应器和热天平上对废电路板的热解行为进行实验研究。在管式炉反应器上考察了在同一升温速率（20 K/min）下不同热解终温 (400、500、600、700和800℃) 对废电路板热解产物产率的影响。在相关实验数据的基础上尝试用灰色理论及方法建立基于热解终温的废电路板热解灰色产率预测模型GM(1,1),预测结果与实验数据对比表明,该预测模型精度较高,能够较好地对不同热解终温下废电路板热解产物产率进行预测。此外,在热天平上获得的不同升温速率（10、15和20 K/min）下的热失重曲线表明,废电路板的失重速率峰随升温速率的提高逐渐向高温侧移动。采用分布活化能模型对废电路板热失重曲线进行动力学分析,获得废电路板热解活化能的变化曲线。计算结果表明,废电路板热解过程中活化能并不是单一数值,而是随失重率变化的一个函数。所得废电路板热解活化能值在140～250 kJ/mol范围内变化,当失重率在10%～60%之间,活化能值总体呈缓慢上升的趋势,但当失重率＞60%时,活化能值由155.4 kJ/mol迅速增加到244.4 kJ/mol。     

废旧电路板与碳酸钙共热解脱卤的研究

采用热重分析仪和石英管式炉热解反应器,分别对以酚醛树脂为基板的废旧电路板和混合碳酸钙后的废旧电路板进行热解实验研究,着重考察了添加碳酸钙后的酚醛树脂基板废旧电路板热解特性及添加量不同对卤素脱除效果的影响。实验结果表明,碳酸钙的加入对废旧电路板的降解行为和热解油的基本组成没有明显的影响,但热解油的各组分含量有所差异;随着热解温度的提高或者CaCO₃含量的增多,卤素可以更多地由有机卤向无机卤转变并束缚在固体残渣中,由此得到较好的脱卤效果。当60%PR-WPCBs与40%CaCO₃共热解,热解油中的溴化物也减少了7.6% 。在600℃等量CaCO₃与PR-WPCBs共热解时生成75.6%无机卤,其中70.62%束缚于固体残渣中,可见达到较好的脱卤效果。     

悬浮电解法回收废旧电子印刷线路板中的铜

以废旧电子印刷线路板中的金属铜为处理对象,采用悬浮电解法制取纯铜粉。选择了4个影响铜粉的纯度、脱落率和电流效率的因素,每个因素3个水平进行正交实验。实验结果表明,硫酸铜的浓度、氯离子的浓度和电流密度对铜粉的纯度、脱落率和电流效率有较大的影响。通过对正交实验结果的分析得出最优的电解条件,在此电解条件下可得到铜粉的纯度99.8%、脱落率99.6%和电流效率99.7%。     

浮选处理＜0.25mm粒级废弃印刷电路板的试验研究

从废弃印刷电路板微细颗粒中富集有用金属是目前环境污染防治领域中的前沿课题,采用浮选方法对废弃印刷电路板破碎后的微细物料进行探索性浮选试验研究.借助Design-Expert7.0软件进行了废弃印刷电路板金属回收的4因素3水平浮选试验设计和结果分析,讨论了搅拌速度、充气量、矿浆温度及矿浆质量浓度对浮选效果的影响,给出了金...     

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.