【摘要】：報廢汽車零部件及各總成經(jīng)拆解后,剩余部分被壓縮破碎分選處理,回收其中大部分金屬材料后所剩殘余物即為汽車破碎殘余物(Automobile Shredder Residue,ASR)。隨著我國汽車市場的快速發(fā)展,報廢汽車數(shù)量將會迎來爆發(fā)性增長,由此必將產(chǎn)生大量ASR。熱裂解處理工藝從環(huán)保、生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益角度而言是目前針對ASR處置較為妥善的方法之一。ASR組分類型和占比復(fù)雜多變,如何設(shè)計(jì)合理高效的ASR熱裂解處理工藝是目前相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)問題。本文以ASR中塑料組分占比較高這一特征作為研究切入點(diǎn),通過熱重分析和Kissinger法探究了ASR及其塑料組分之間的熱裂解動力學(xué)關(guān)系;通過催化熱裂解實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了鎳(Ni)基催化劑可降低ASR及車用工程塑料熱裂解反應(yīng)活化能,提高輕質(zhì)可燃?xì)怏w產(chǎn)出量。在熱裂解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的固體產(chǎn)物(殘余物)進(jìn)行了重金屬浸出實(shí)驗(yàn)和固化穩(wěn)定實(shí)驗(yàn),分析了磷酸二氫鈉(NaH_2PO_4)、二硫代氨基甲酸鹽(SDD)和乙二胺四乙酸(EDTA)三種固化劑對于ASR熱裂解固體產(chǎn)物的固化效果。研究表明:ASR及其塑料組分熱重實(shí)驗(yàn)中失重反應(yīng)曲線變化規(guī)律相似,且二者反應(yīng)活化能隨反應(yīng)轉(zhuǎn)化率變化的趨勢同樣具有相似性,上述現(xiàn)象為本文提出利用塑料組分初判ASR整體熱裂解行為的計(jì)算模型提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù);催化熱重分析實(shí)驗(yàn)中,鎳基催化劑降低了報廢汽車破碎殘余物在熱裂解反應(yīng)時的活化能,最高可降低111.8 kJ/mol;催化熱裂解實(shí)驗(yàn)中,H_2、C_2H_6、C_2H_4、C_3H_8和C_3H_6等氣體產(chǎn)量分別提高約39.32%、40.57%、31.98%、47.32%和37.23%;重金屬穩(wěn)定固化實(shí)驗(yàn)中,熱裂解實(shí)驗(yàn)固體產(chǎn)物在三種固化劑的作用下,其含有的Pb、Cd、Ni、Cr、Cu、Zn、Hg、As八種重金屬元素浸出濃度相比于原浸出液濃度均明顯下降并達(dá)到國家相關(guān)環(huán)保要求。上述研究結(jié)果為未來通過催化熱裂解工藝大規(guī)模處理組分復(fù)雜多變的ASR及報廢車用工程塑料提供了前期理論基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X705
【圖文】：

3圖 1-1 日本汽車回收利用法所規(guī)定的報廢汽車處理過程[5]Fig. 1-1Automobile recycling industry in Japan

a) 拆解裝備a) Dismantling equipmentb) 破碎流水線b) Crushing linec) 堆積的 ASRc) A heap of ASR圖 1-2 報廢汽車回收拆解現(xiàn)場圖Fig. 1-2 Recycling site of ELV國內(nèi)有資質(zhì)的報廢汽車拆解企業(yè)目前主要采用的作業(yè)方式一般是先通過手工

圖 1-3 聚丙烯一般性裂解機(jī)理示意圖Fig. 1-3 General mechanism of polypropylene degradation解聚：裂解反應(yīng)從端基引發(fā)，形成自由基后迅速發(fā)生拉鏈?zhǔn)綌嗖繛閱误w產(chǎn)物。如果反應(yīng)物分子鏈上的叔碳原子上沒有氫，基

【參考文獻(xiàn)】

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2 沈宏玲;程志君;;汽車內(nèi)飾件水轉(zhuǎn)印表面涂裝技術(shù)探討[J];涂料技術(shù)與文摘;2014年03期

3 洪慎章;金龍建;;模內(nèi)裝飾工藝的應(yīng)用[J];新材料產(chǎn)業(yè);2010年02期

4 李旭華;段寧;劉景洋;郭玉文;;廢聚氨酯的熱解及產(chǎn)物分析[J];環(huán)境污染與防治;2009年03期

5 趙巍;汪琦;鄒宗樹;劉小青;鄭紅霞;;塑料和橡膠垃圾的熱解機(jī)理及動力學(xué)分析[J];工程熱物理學(xué)報;2008年11期

6 周曉東;王秋峰;翟歡;;高性能熱塑性復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的主要問題[J];纖維復(fù)合材料;2007年01期

7 劉世平;;我國汽車橡膠制品現(xiàn)狀與發(fā)展淺析[J];世界橡膠工業(yè);2006年01期

8 汪衛(wèi)東 ,汪席文;我國汽車塑料應(yīng)用的現(xiàn)狀及思考[J];汽車工業(yè)研究;2005年08期

9 陳海燕;汽車橡膠密封條技術(shù)概述[J];橡膠工業(yè);2003年01期

10 侯典國,汪燮卿,謝朝鋼,施至誠;催化熱裂解工藝機(jī)理及影響因素[J];乙烯工業(yè);2002年04期

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1 毛瓊晶;機(jī)械化學(xué)法CaO-Al體系處置氯代有機(jī)污染物的試驗(yàn)及機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2016年

2 周茜;聚烯烴催化裂解產(chǎn)物控制與機(jī)理研究[D];四川大學(xué);2003年

3 袁興中;廢塑料裂解制取液體燃料技術(shù)的研究[D];湖南大學(xué);2002年

4 宋曉銳;生物質(zhì)催化裂解氣化研究[D];華南理工大學(xué);1999年

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4 宋斌;中國報廢汽車破碎殘余物的理化特征與熱重分析研究[D];上海交通大學(xué);2013年

5 劉元鵬;垃圾焚燒飛灰重金屬浸出特性及穩(wěn)定化研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

本文編號：2753510