臨界水/甲醇資源化處理廢舊線路板的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 13:03
目前,隨著經(jīng)濟(jì)快速增長、科學(xué)技術(shù)不斷革新、人民生活水平大幅提高,大量電子廢物的產(chǎn)生和堆積已成為固廢領(lǐng)域又一重要的環(huán)境資源問題。廢舊印刷線路板(WPCBs)在電子廢物中占比較高,是一種典型的電子廢物。WPCBs中含有金屬、含溴塑料及玻璃纖維等具有高利用價(jià)值的材料,但其組分復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)完全的分離和回收,存在極大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此,對其進(jìn)行安全處理和資源化回收具有重要意義。本文以WPCBs的結(jié)構(gòu)和組成特性為依據(jù),提出采用臨界流體技術(shù)對WPCBs進(jìn)行處理及資源化回收再利用的研究思路,獲得的主要研究結(jié)果如下:(1)以WPCBs為原料,采用臨界甲醇處理技術(shù),考察了不同近臨界反應(yīng)條件對WPCBs中銅箔-有機(jī)樹脂層-玻璃纖維分離的影響,并探索油相產(chǎn)品的組成分布以及溴代阻燃劑的脫溴效率和路徑的影響因素。結(jié)果表明,超臨界甲醇反應(yīng)體系有利于WPCBs的分層和完全脫溴,固相產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率更高。溫度高于400 ℃時(shí),可大量回收油相中的苯酚類衍生物。亞臨界甲醇條件下,WPCBs分層不明顯且產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率較低。在油相中,溴代苯醚類物質(zhì)在低溫下被甲醇萃取出來,發(fā)生脫溴反應(yīng)。200 ℃、1:20g/mL、90 min是回收酯類...
【文章來源】:福建工程學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
臨界甲醇技術(shù)回收廢舊印刷線路板的反應(yīng)設(shè)備Fig.3-1Reactionequipmentforrecyclingwasteprintedcircuitboardsbycriticalmethanoltechnology
18圖 3-3 不同臨界反應(yīng)溫度下的固相產(chǎn)物形貌Fig. 3-3 Morphology of solid products at 450, 400, 350, 300, 200, 100 and 60oC (reaction time: 60 min;S/L: 1:30 g/ml)PCBs 主要由約 40%的金屬組分、30%的有機(jī)樹脂、塑料和 30%無機(jī)的惰性玻璃纖維組成。其中,樹脂塑料等高分子材料均屬于熱固性塑料。環(huán)氧樹脂是 PCBs 中常見的熱固性樹脂,這些塑料在生產(chǎn)過程中加入了大量的溴代和含磷阻燃劑、雙氰胺固化劑、固化促進(jìn)劑等。而無機(jī)物質(zhì)則主要由玻璃纖維制成的各種氧化物組成,如CaO、SiO2、Al2O3、BaCO3和云母等。由圖 3-3 所示,經(jīng)過臨界甲醇處理后,我們
300C 時(shí),產(chǎn)物呈現(xiàn)出棕褐、棕黃色,顏色較淺且只呈層現(xiàn)象。但當(dāng)溫度上升至 350、400oC 時(shí),產(chǎn)物的顏色加深,呈現(xiàn)出這兩個(gè)溫度下的分層現(xiàn)象差別不大。這說明,當(dāng)溫度達(dá)到 350oC 以上率會(huì)有顯著的提升。通過對比還可以看出,反應(yīng)前后的 Pi和 Pf值相在 300-400oC 之間時(shí),壓力的浮動(dòng)范圍相對較小,當(dāng)溫度到達(dá) 450o的壓力有大幅度的提升。而在亞臨界條件下,反應(yīng)釜內(nèi)的壓力均處于溫度低至 100oC 及以下時(shí),反應(yīng)釜內(nèi)的壓力甚至未達(dá)到兆帕以上。外,反應(yīng)的時(shí)間也會(huì)對產(chǎn)物產(chǎn)生一定的影響。觀察實(shí)驗(yàn) 4、8 和 9 的給出產(chǎn)物圖片) 可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)控制反應(yīng)時(shí)間為 300oC,固液比為 1:3間分別為 60、90 和 30 min 時(shí),我們可以看到,反應(yīng)溫度較短 (30 m燒不完全,黑色的固體產(chǎn)物上附著著少量棕黃色的物質(zhì),分層現(xiàn)象時(shí)間為 60 min 時(shí),產(chǎn)物基本呈現(xiàn)棕黃、棕褐色,可觀察到金屬物質(zhì)開應(yīng)時(shí)間為 90 min 時(shí),固相產(chǎn)物呈黑色,其表面覆蓋一層棕黃色物質(zhì)間的改變對反應(yīng)壓力的影響并不大,壓力的改變均小于 1 MPa。而改變反應(yīng)的時(shí)間,固體產(chǎn)物的形貌也未發(fā)生明顯的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢舊印刷線路板電解過程中銅的分布特性[J]. 張莎,陳夢君,王繼欽,楚瑩瑩. 環(huán)境工程. 2017(07)
[2]廢棄印刷線路板處置技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王波,洪麗. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]廢棄印刷線路板資源化與無害化處理研究進(jìn)展[J]. 劉維橋,尚通明,雷衛(wèi)寧,周全法. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(04)
[4]懸浮電解法回收廢舊電子印刷線路板中的銅[J]. 王哲,李鑫鋼,丁輝,湯桂蘭,顧春瑞,鞏曉明. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]廢舊印刷電路板資源化技術(shù)及無害化對策評述[J]. 龍來壽,孫水裕,鐘勝,劉敬勇,鄧豐,李紅軍. 化工進(jìn)展. 2009(06)
[6]廢舊酚醛樹脂印刷電路板的熱解特征[J]. 周文賢,陳烈強(qiáng),關(guān)國強(qiáng). 環(huán)境化學(xué). 2009(01)
[7]印刷線路板的超臨界流體分離實(shí)驗(yàn)[J]. 尹鳳福,李金惠,張光明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]廢棄印刷線路板資源化處理的研究進(jìn)展[J]. 尚海利,王平,欒曉彥,吳六順,李遼沙. 化工環(huán)保. 2008(02)
[9]微波輻照熱解廢印刷電路板產(chǎn)物的分析研究[J]. 譚瑞淀,王同華,檀素霞,賀新展,吳濤. 環(huán)境污染與防治. 2007(08)
[10]廢印制電路板的物理回收及綜合利用技術(shù)[J]. 明果英. 印制電路信息. 2007(07)
博士論文
[1]基于超臨界流體技術(shù)的印刷線路板再資源化工藝與方法研究[D]. 潘君齊.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3498944
【文章來源】:福建工程學(xué)院福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
臨界甲醇技術(shù)回收廢舊印刷線路板的反應(yīng)設(shè)備Fig.3-1Reactionequipmentforrecyclingwasteprintedcircuitboardsbycriticalmethanoltechnology
18圖 3-3 不同臨界反應(yīng)溫度下的固相產(chǎn)物形貌Fig. 3-3 Morphology of solid products at 450, 400, 350, 300, 200, 100 and 60oC (reaction time: 60 min;S/L: 1:30 g/ml)PCBs 主要由約 40%的金屬組分、30%的有機(jī)樹脂、塑料和 30%無機(jī)的惰性玻璃纖維組成。其中,樹脂塑料等高分子材料均屬于熱固性塑料。環(huán)氧樹脂是 PCBs 中常見的熱固性樹脂,這些塑料在生產(chǎn)過程中加入了大量的溴代和含磷阻燃劑、雙氰胺固化劑、固化促進(jìn)劑等。而無機(jī)物質(zhì)則主要由玻璃纖維制成的各種氧化物組成,如CaO、SiO2、Al2O3、BaCO3和云母等。由圖 3-3 所示,經(jīng)過臨界甲醇處理后,我們
300C 時(shí),產(chǎn)物呈現(xiàn)出棕褐、棕黃色,顏色較淺且只呈層現(xiàn)象。但當(dāng)溫度上升至 350、400oC 時(shí),產(chǎn)物的顏色加深,呈現(xiàn)出這兩個(gè)溫度下的分層現(xiàn)象差別不大。這說明,當(dāng)溫度達(dá)到 350oC 以上率會(huì)有顯著的提升。通過對比還可以看出,反應(yīng)前后的 Pi和 Pf值相在 300-400oC 之間時(shí),壓力的浮動(dòng)范圍相對較小,當(dāng)溫度到達(dá) 450o的壓力有大幅度的提升。而在亞臨界條件下,反應(yīng)釜內(nèi)的壓力均處于溫度低至 100oC 及以下時(shí),反應(yīng)釜內(nèi)的壓力甚至未達(dá)到兆帕以上。外,反應(yīng)的時(shí)間也會(huì)對產(chǎn)物產(chǎn)生一定的影響。觀察實(shí)驗(yàn) 4、8 和 9 的給出產(chǎn)物圖片) 可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)控制反應(yīng)時(shí)間為 300oC,固液比為 1:3間分別為 60、90 和 30 min 時(shí),我們可以看到,反應(yīng)溫度較短 (30 m燒不完全,黑色的固體產(chǎn)物上附著著少量棕黃色的物質(zhì),分層現(xiàn)象時(shí)間為 60 min 時(shí),產(chǎn)物基本呈現(xiàn)棕黃、棕褐色,可觀察到金屬物質(zhì)開應(yīng)時(shí)間為 90 min 時(shí),固相產(chǎn)物呈黑色,其表面覆蓋一層棕黃色物質(zhì)間的改變對反應(yīng)壓力的影響并不大,壓力的改變均小于 1 MPa。而改變反應(yīng)的時(shí)間,固體產(chǎn)物的形貌也未發(fā)生明顯的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]廢舊印刷線路板電解過程中銅的分布特性[J]. 張莎,陳夢君,王繼欽,楚瑩瑩. 環(huán)境工程. 2017(07)
[2]廢棄印刷線路板處置技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王波,洪麗. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]廢棄印刷線路板資源化與無害化處理研究進(jìn)展[J]. 劉維橋,尚通明,雷衛(wèi)寧,周全法. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(04)
[4]懸浮電解法回收廢舊電子印刷線路板中的銅[J]. 王哲,李鑫鋼,丁輝,湯桂蘭,顧春瑞,鞏曉明. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]廢舊印刷電路板資源化技術(shù)及無害化對策評述[J]. 龍來壽,孫水裕,鐘勝,劉敬勇,鄧豐,李紅軍. 化工進(jìn)展. 2009(06)
[6]廢舊酚醛樹脂印刷電路板的熱解特征[J]. 周文賢,陳烈強(qiáng),關(guān)國強(qiáng). 環(huán)境化學(xué). 2009(01)
[7]印刷線路板的超臨界流體分離實(shí)驗(yàn)[J]. 尹鳳福,李金惠,張光明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]廢棄印刷線路板資源化處理的研究進(jìn)展[J]. 尚海利,王平,欒曉彥,吳六順,李遼沙. 化工環(huán)保. 2008(02)
[9]微波輻照熱解廢印刷電路板產(chǎn)物的分析研究[J]. 譚瑞淀,王同華,檀素霞,賀新展,吳濤. 環(huán)境污染與防治. 2007(08)
[10]廢印制電路板的物理回收及綜合利用技術(shù)[J]. 明果英. 印制電路信息. 2007(07)
博士論文
[1]基于超臨界流體技術(shù)的印刷線路板再資源化工藝與方法研究[D]. 潘君齊.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3498944
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