我國是廢輪胎生產(chǎn)大國,廢輪胎的產(chǎn)量逐年增長,廢輪胎具有熱穩(wěn)定高、生物降解性差的特點,會導(dǎo)致占用土地,傳播疾病,引發(fā)火災(zāi)等環(huán)境問題,嚴(yán)重危害著環(huán)境衛(wèi)生和人類生命健康安全。因此這些固體廢棄物急需處理與處置,而熱解是處理廢輪胎的一種有效手段。熱解炭是廢輪胎熱解的主要產(chǎn)物,來源于輪胎生產(chǎn)過程中添加的商業(yè)炭黑和添加劑。熱解炭由于其低廉的價格、多孔結(jié)構(gòu)和弱堿性金屬元素,成為了一種極具潛力的催化劑。本文以廢輪胎為原料,探討了熱解溫度對熱解炭理化性質(zhì)的影響,不同工況下熱解炭對廢輪胎熱解的催化性能以及添加鐵、鎳、鎳鐵二元金屬改性后的負(fù)載金屬型催化劑的催化性能,結(jié)論如下:（1）廢輪胎熱解炭的芳香性隨著熱解溫度的升高而逐漸升高、極性逐漸降低,含氧官能團逐漸減少,有助于提高熱解炭的穩(wěn)定性;熱解炭的氮氣吸脫附曲線成II型,表明熱解炭是以中孔為主,大孔為輔的介孔材料,平均孔徑為34.36 nm,有利于熱解炭對廢輪胎熱解油大分子物質(zhì)的吸附;熱解炭的表面粗糙,為一些聚集成團的顆粒結(jié)構(gòu),且存在Al、Ca等能提供活性催化位點的弱堿性金屬元素。表明熱解炭可以作為大分子物質(zhì)裂解的催化劑以及催化劑的載體。（2）熱解炭的添加促進... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 廢輪胎現(xiàn)狀
    1.2 輪胎的組成
    1.3 廢輪胎的資源化利用途徑
        1.3.1 原型改制
        1.3.2 再生利用
        1.3.3 熱化學(xué)利用
    1.4 廢輪胎的熱解工藝
        1.4.1 固定床熱解工藝
        1.4.2 移動床熱解工藝
        1.4.3 流化床熱解工藝
        1.4.4 燒蝕床熱解工藝
        1.4.5 回轉(zhuǎn)窯熱解工藝
        1.4.6 真空反應(yīng)器熱解工藝
    1.5 廢輪胎熱解的影響因素
        1.5.1 熱解終溫
        1.5.2 升溫速率
        1.5.3 熱解壓力
        1.5.4 停留時間
        1.5.5 催化劑
    1.6 廢輪胎熱解炭的應(yīng)用
        1.6.1 橡膠行業(yè)
        1.6.2 活性炭
        1.6.3 催化劑
        1.6.4 油墨
        1.6.5 瀝青改性劑
        1.6.6 電極材料
    1.7 課題研究的目的、意義和內(nèi)容
        1.7.1 研究意義與目的
        1.7.2 研究內(nèi)容
        1.7.3 技術(shù)路線
2 實驗裝置及方法
    2.1 實驗設(shè)備及儀器
    2.2 實驗原料及預(yù)處理
    2.3 實驗裝置及流程
    2.4 催化熱解產(chǎn)物分析方法和數(shù)據(jù)處理方法
        2.4.1 熱解炭的表征方法
        2.4.2 熱解氣的分析方法
        2.4.3 熱解油的分析方法
        2.4.4 數(shù)據(jù)處理方法
3 廢輪胎熱解炭的制備與表征
    3.1 廢輪胎樣品特性分析
        3.1.1 理化性質(zhì)分析
        3.1.2 熱降解特性分析
    3.2 廢輪胎熱解炭制備實驗設(shè)計
    3.3 廢輪胎熱解炭性質(zhì)分析
        3.3.1 產(chǎn)率分析
        3.3.2 工業(yè)分析與元素分析
        3.3.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 掃描電鏡和電子能譜分析
        3.3.5 紅外光譜分析
        3.3.6 X射線熒光光譜分析
    3.4 本章小結(jié)
4 熱解炭對廢輪胎的催化熱解
    4.1 實驗設(shè)計
    4.2 產(chǎn)率分析
        4.2.1 熱解終溫對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
        4.2.2 熱解炭添加量對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
        4.2.3 載氣流速對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.3 氣體產(chǎn)物特性分析
        4.3.1 熱解終溫對氣體產(chǎn)物的影響
        4.3.2 熱解炭添加量對氣體產(chǎn)物的影響
        4.3.3 載氣流速對氣體產(chǎn)物的影響
    4.4 液體產(chǎn)物分析
        4.4.1 FTIR分析
        4.4.2 GC-MS分析
    4.5 廢輪胎催化熱解過程中物料平衡和能量平衡
        4.5.1 物料平衡計算
        4.5.2 能量平衡計算
    4.6 本章小結(jié)
5 負(fù)載鎳/鐵熱解炭對廢輪胎的催化熱解
    5.1 引言
    5.2 實驗設(shè)計
        5.2.1 負(fù)載金屬型催化劑的制備
        5.2.2催化熱解實驗
    5.3 實驗結(jié)果分析
        5.3.1 產(chǎn)率分析
        5.3.2 氣體產(chǎn)物組成分析
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]廢輪胎裂解炭黑的酸洗改性及其在丁苯橡膠中的應(yīng)用[J]. 喬慧君,陳亞薇,劉英俊,杜愛華.  合成橡膠工業(yè). 2016(05)
[2]生活垃圾催化熱解液體產(chǎn)物特性[J]. 賈晉煒,劉璐,楊鳳生,惠賀龍,付興民,韋云釗,李俊衛(wèi),付曉恒,舒新前.  環(huán)境工程學(xué)報. 2015(01)
[3]廢輪胎熱解炭吸附性能研究[J]. 田永靜,王增斌,王曉康,劉欣欣,孫海濱,欒大磊.  南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(06)
[4]廢舊橡膠裂解方式及其工藝設(shè)備[J]. 李志華,馬濤,周云杰.  橡膠工業(yè). 2014(05)
[5]發(fā)達國家廢舊輪胎回收利用經(jīng)驗及借鑒[J]. 李湘洲.  再生資源與循環(huán)經(jīng)濟. 2013(03)
[6]廢橡膠的國內(nèi)外利用研究現(xiàn)狀[J]. 李巖,張勇,張隱西.  合成橡膠工業(yè). 2003(01)
[7]低溫氮吸附法與煤中微孔隙特征的研究[J]. 陳萍,唐修義.  煤炭學(xué)報. 2001(05)

博士論文
[1]熱解炭黑的表面特性及其資源化應(yīng)用研究[D]. 周潔.浙江大學(xué) 2006
[2]廢輪胎回轉(zhuǎn)窯熱解特性及應(yīng)用研究[D]. 張志霄.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]熱解氣活化法制備生物質(zhì)活性炭及其吸附應(yīng)用[D]. 李偉玉.大連理工大學(xué) 2017
[2]杉木屑熱解氣相產(chǎn)物的金屬/炭催化裂解的研究[D]. 肖志良.南京林業(yè)大學(xué) 2012
[3]廢輪胎熱解過程及產(chǎn)物特性試驗研究[D]. 戴賢明.華中科技大學(xué) 2009
[4]再生炭黑橡膠補強性能的研究[D]. 李賡.浙江大學(xué) 2006



本文編號：2933144