模拟医疗废物在管式电阻炉上的热解特性研究

在管式电阻炉上对由聚丙烯、面巾纸、纱布、医用脱脂棉、一次性口罩、医用乳胶手套等按一定比例组成的模拟医疗废物在氮气气氛进行了热解研究。重点探讨了10K／min，20K／min，30K／min和40K／min等不同升温速率对热解产物分布、产气特性和热解过程的影响。结果表明，随着温度升高，模拟废物的热解产生气体的主要成分逐渐由CO2和CO转变为C3H6、CH4、C2H6、C2H4和C3H8。同时，热解处理对模拟废物的减量化效果比较明显，固体残留率仅为5．61％～7．02％。而且，加热速率对模拟医疗废物热解过程的影响较大。     

离子色谱法测废印刷电路板真空热解气相污染物中HBr、NO2和SO2

在淋洗液中加入H2O2和三乙醇胺配制成吸收液,通过离子色谱法同时测定废印刷电路板真空热解气相产物中HBr、NO_2和SO_2的含量,方法简单、快速、准确。当用50 m L吸收液、采样体积为30 L时,3种污染物的检出限分别为0.000 005 7、0.000 003 4、0.000 002 9 mg/L。该方法加标回收率为95.7%~104.8%,完全能满足废印刷电路板真空热解气相污染物中HBr、NO_2和SO_2的同时测定要求。利用该方法和行标方法同时测定环境空气中的HBr、NO_2和SO_2,再利用Excel分析工具对测定数据进行F检验和t检验,检验结果表明2种测定方法无显著差异。     

船舶塑料垃圾热解特性及动力学分析

利用热重分析(TGA)研究船舶塑料垃圾在不同升温速率和不同气氛下的热解特性,并得到了热解动力学参数。结果表明,船舶塑料垃圾的热解过程主要有3个阶段,比一般塑料热解复杂;随着升温速率增大,最大热解速率和最大热解速率温度等热解特性参数也增大,反应变得更剧烈;N2/CO2比为4∶1时,热解反应进行得最完全,固体残留率最少。动力学分析表明,采用3个连续一级反应模型能很好地拟合实验数据;不同的升温速率和气氛比对反应各阶段活化能均有不同程度的影响。     

生物质废弃物快速热解制取富氢气体的实验研究

采用管式炉对红松锯屑快速热解制取富氢气体进行了实验研究,分析了反应器温度、物料粒径和催化剂对热解产物组成的影响.结果表明高温能加快生物质快速热解进程,减少炭和焦油生成量,利于富氢气体的生成,800℃时气态产物比例可达56.9 wt.%,气态产物中H2体积分数由4.3%(500℃下)上升至17.2%,H2 CO体积分数达68.3%.小粒径能增大热解气态产物的比例,但对气态产物组成的影响很小,这可能与红松锯屑本身质地疏松有关.以与生物质直接混合方式添加的煅烧白云石能使热解产物中H2含量增加,但造成产气过程变缓,炭生成量增多,富氢气体总产量未能得到提高.     

包装废弃物添加脱氯半焦制备SRF的热解及动力学特性

利用热重红外分析仪(TG-FTIR)对包装废弃物添加了4种不同比例脱氯半焦制备而成的固体衍生燃料(SRF)的热解特性及热反应动力学进行了研究分析.研究发现,4种燃料热解过程主要包括4个阶段,其中300~400℃和400~500℃为两个主要失重阶段.前一阶段,SRF-1失重显著高于SRF-2、SRF-3和SRF-4,而后一阶段失重分别呈2、3、4倍增加.4种燃料热解残余量的顺序为SRF-4SRF-3SRF-2SRF-1,即添加了脱氯半焦的燃料热解程度越高.FTIR分析表明,添加了脱氯半焦的SRF燃料第三失重峰处不产生氯代烃.随脱氯半焦添加量的增加,第二失重峰CO2产生的浓度减少;第三失重峰CH4析出浓度增加;第四失重峰CO2析出的浓度增加.采用DEAM分布活化能法得到,转化率α0.3时,SRF-2和SRF-3的活化能均高于SRF-1的活化能,0.3α0.9时(α为0.6时除外),SRF-2、SRF-3和SRF-4 3种燃料的活化能低于SRF-1,且SRF-1的活化能呈升高的趋势,而其他3种燃料呈相反趋势.脱氯半焦的添加有利于SRF燃料的热解.     

聚烯烃类废塑料热分解技术中催化剂的选择和机理初探

研究使用不同催化剂情况下聚烯烃类废塑料热分解回收燃油的技术,并对废塑料的热分解机理进行了探讨．结果表明,自制的含大孔径分子筛的ＮＬＧ系列催化剂具有较好的催化性能,在裂解温度４３０℃,催化温度为３６０℃情况下,热分解后油产率为８７．５％,油品中汽油馏分达４１．３％,辛烷值为８８．３,每ｔ生产成本仅１２０００元左右,循环使用２０５余次后,仍保持良好的催化性能．     

异戊醇低压热解的同步辐射真空紫外光电离质谱研究

作为新兴生物燃料,大分子醇类燃料在低压下的火灾安全基础迫切需要得到深入研究。热解过程作为火灾过程的初始阶段直接控制着火过程,火灾中碳烟颗粒的产生也依赖于热解反应,因此可燃物的低压热解研究在其低压火灾基础研究中具有重要意义。利用同步辐射真空紫外光电离质谱方法研究了异戊醇在0.2atm下的流动反应器热解,探测到了20余种热解产物,包括烯丙基自由基和C_4H_8O、C_5H_8、C_6H_6等同分异构体,并测量了其摩尔分数。基于实验结果,对燃料分解路径和主要产物的生成及消耗路径进行了探讨。与本组之前正戊醇热解实验的对比表明,由于存在支链结构,异戊醇在热解中比正戊醇更容易产生戊烯、丁烯和丙烯,但更少地产生乙烯。此外,异戊醇在热解中能够生成更多的丙炔和丙二烯等环状化合物前驱体,令其苯和1,3-环戊二烯的生成量更高,表明异戊醇比正戊醇更易于生成多环芳烃和碳烟。     

利用废弃物衍生燃料的热化学处理法制富含氢气合成气

为了探讨利用热化学方式从城市垃圾中制取富含氢气合成气过程的要素影响,解析氢气发生特性及其与主要影响要素之间的关系。在分析了城市生活垃圾组分特性的基础上,将其加工成组分均一的废弃物衍生燃料(refuse derived fuel,RDF),并在700、800和900℃等3个温度条件下,分别开展了RDF的热解、气化及水蒸汽气化等实验。研究表明,RDF的加工不但可有效降低垃圾含水率,还可将垃圾热值提高近1倍。温度和添加水蒸汽是从RDF中制取富含氢气合成气过程中的关键影响要素。其中,温度对氢气生成起到至关重要的决定作用,温度的提高对促进H2浓度的提高有利,同时,在气化过程中添加水蒸汽,可有效促进CO和H2等有价气体组分生成。在900℃的高温水蒸汽气化处理过程中,可获得H2浓度最高为34.13%的合成气。另外,800℃热解过程所产生的合成气热值最高,达到14 509 kJ/Nm3。     

The conversion of chicken manure to biooil by fast pyrolysis I. Analyses of chicken manure,biooils and char by 13C and 1H NMR and FTIR spectrophotometry

Fast pyrolysis of chicken manure produced two biooils (Fractions I and II) and a residual char. All four materials were analyzed by chemical methods, ¹³C and 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry (¹³C and 1H NMR), and Fourier Transform Infrared Spectrosphotometry (FTIR). The char showed the highest C content and the highest aromaticity. Of the two biooils Fraction II was higher in C, yield and calorific value but lower in N than Fraction I. The S and ash content of the two biooil fractions were low. The Cross Polarization Magic Angle Spinning (CP-MAS) ¹³C NMR spectrum of the initial chicken manure showed it to be rich in cellulose, which was a major component of sawdust used as bedding material. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectra of the two biooils indicated that Fraction I was less aromatic than Fraction II. Among the aromatics in the two biooils, we were able to tentatively identify N-heterocyclics like indoles, pyridines, and pyrazines. FTIR spectra were generally in agreement with the NMR data. FTIR spectra of both biooils showed the presence of both primary and secondary amides and primary amines as well as N-heterocyclics such as pyridines, quinolines, and pyrimidines. The FTIR spectrum of the char resembled that of the initial chicken manure except that the concentration of carbohydrates was lower.     

催化裂解法处理有机硅高沸物

采用催化裂解法处理有机硅高沸物,解决高沸物储存过程中的安全、环保问题。研究了催化剂种类、HCl加入量和精馏高沸物加入量对高沸物转化率的影响。实验结果表明:在以N,N-二丁基-1-丁胺为催化剂、合成高沸物为原料、HCl加入量为13%(w)的条件下,高沸物转化率为83.10%,二甲基二氯硅烷收率为23.78%;合成高沸物中精馏高沸物加入量为9.0%(w)时,高沸物转化率最高,为85.58%。