本文關(guān)鍵詞：新型連續(xù)式廢舊橡膠裂解設(shè)備的設(shè)計與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源和環(huán)保是人類發(fā)展面臨的兩個重大問題。隨著科技的不斷進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展,橡膠制品的種類和產(chǎn)量迅速增加。大量的廢舊橡膠對環(huán)境造成了威脅,但其本身也是一種資源。在我國橡膠資源短缺的形勢下,研究廢舊橡膠的高值化利用至關(guān)重要。與其他的廢舊橡膠處理方式相比,裂解方法節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟效益好,是具有廣闊應(yīng)用前景的研究課題。本文對常見的廢舊橡膠處理方式進行了闡述,提出了一種新型廢棄資源轉(zhuǎn)化方法——微波裂解�；谖⒉訜岬膬�(yōu)點以及當(dāng)前各種裂解裝置的局限性,設(shè)計了一套連續(xù)式廢舊橡膠微波裂解設(shè)備。設(shè)備采用隧道窯結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)微波裂解的機理和影響裂解的因素,結(jié)合小型實驗裝置的設(shè)計經(jīng)驗,確定了以無軸螺旋進料、馬蹄鏈拖動、多組微波發(fā)生器組合的設(shè)計方案。針對微波的傳輸和反射較復(fù)雜的特點,本文依據(jù)電磁場理論,結(jié)合HFSS軟件對所設(shè)計的裂解設(shè)備進行了模擬仿真。對波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,提高了能量傳輸效率;對裂解設(shè)備進行實體建模,得到了場能分布情況,仿真結(jié)果驗證了能量處于均勻分布狀態(tài);對腔體進行扼流分析,采用兩組金屬擋板進行諧振濾波,有效抑制了設(shè)備的微波泄漏。實驗表明,本課題研究的廢舊橡膠裂解設(shè)備處理量大且能連續(xù)生產(chǎn),具有操作穩(wěn)定、裂解效果好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。相關(guān)的設(shè)計和結(jié)論為今后微波裂解設(shè)備的進一步研究提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：廢舊橡膠 裂解設(shè)備 微波 HFSS 電磁仿真
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ050.2;X705
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 符號說明9-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 廢舊輪胎裂解研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究進展12
• 1.2.2 國內(nèi)研究進展12-13
• 1.2.3 廢舊橡膠回收利用發(fā)展前景13
• 1.3 存在的不足以及待完善的問題13-14
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容14-15
• 2 廢舊橡膠裂解簡介15-32
• 2.1 廢舊橡膠回收利用的途徑15-20
• 2.1.1 廢舊輪胎的原形改制和翻新15-17
• 2.1.2 燃燒產(chǎn)熱17
• 2.1.3 生產(chǎn)膠粉和再生膠17-19
• 2.1.4 裂解19-20
• 2.2 廢舊橡膠的可裂解性20-23
• 2.2.1 廢舊橡膠的來源和組成20-21
• 2.2.2 裂解過程的能耗分析21-23
• 2.3 裂解工藝23-25
• 2.3.1 傳統(tǒng)裂解工藝23-24
• 2.3.2 催化降解工藝24
• 2.3.3 微波裂解工藝24-25
• 2.4 裂解設(shè)備簡介25-29
• 2.5 影響裂解效果的因素29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 微波裂解理論研究32-45
• 3.1 微波簡介32-39
• 3.1.1 微波源32-33
• 3.1.2 磁控管33-35
• 3.1.3 波導(dǎo)35-39
• 3.2 微波裂解機理39-42
• 3.2.1 微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)39-40
• 3.2.2 微波加熱理論模型40-42
• 3.3 微波裂解的優(yōu)勢42-43
• 3.4 微波裂解的影響因素43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 廢舊橡膠微波裂解設(shè)備的設(shè)計45-65
• 4.1 概述45-48
• 4.1.1 裂解工藝流程45-46
• 4.1.2 設(shè)計原則46-47
• 4.1.3 裂解設(shè)備的結(jié)構(gòu)及參數(shù)47-48
• 4.2 進料部分48-51
• 4.3 裂解腔體51-58
• 4.3.1 設(shè)計方案51-52
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計52-56
• 4.3.3 主要材料選取56-58
• 4.4 出料部分58-59
• 4.5 設(shè)備的保溫與冷卻59-63
• 4.5.1 保溫59-62
• 4.5.2 冷卻62-63
• 4.6 油氣回收系統(tǒng)63-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 5 廢舊橡膠裂解設(shè)備的電磁分析65-84
• 5.1 電磁仿真概述65-68
• 5.1.1 軟件簡介65-66
• 5.1.2 波動方程及邊界條件66-68
• 5.2 波導(dǎo)傳輸效率的優(yōu)化分析68-74
• 5.2.1 理論基礎(chǔ)68-69
• 5.2.2 帶有密封隔板的矩形波導(dǎo)69-71
• 5.2.3 帶有諧振窗的矩形波導(dǎo)71-74
• 5.3 裂解腔體的能量分布74-79
• 5.3.1 空載腔體的電磁仿真分析74-76
• 5.3.2 加入載荷的腔體仿真分析76-79
• 5.4 微波防泄漏79-83
• 5.4.1 漏波抑制原理79-81
• 5.4.2 腔體防泄漏仿真分析81-83
• 5.5 本章小結(jié)83-84
• 6 連續(xù)式廢舊橡膠裂解設(shè)備的實驗研究84-92
• 6.1 實驗?zāi)康?/span>84
• 6.2 實驗過程84-88
• 6.2.1 原料配置84-85
• 6.2.2 實驗步驟85-86
• 6.2.3 實驗參數(shù)記錄86-88
• 6.3 實驗結(jié)論88-91
• 6.3.1 實驗現(xiàn)象分析88-89
• 6.3.2 裂解產(chǎn)物分析89-91
• 6.4 本章小結(jié)91-92
• 總結(jié)與展望92-94
• 參考文獻94-98
• 致謝98-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果99-100

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本文編號：251899