【摘要】：含氯廢塑料的熱解制備燃料油技術(shù)在環(huán)境和資源兩方面都具有很好的發(fā)展前景，對(duì)含氯廢塑料熱解特性的研究將為該技術(shù)進(jìn)一步工業(yè)化提供理論依據(jù)。本文選取了四種典型的塑料樣品，進(jìn)行了一系列熱解特性研究和動(dòng)力學(xué)分析。包括： （1）通過(guò)熱分析技術(shù)研究了PVC、PP、LDPE和HDPE的單組分樣品的熱解特性。依據(jù)不同升溫速率條件下的熱重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Friedman法和Malek法研究了熱解過(guò)程的非等溫動(dòng)力學(xué)。PVC的熱解主要分為兩個(gè)階段，第一階段主要為HCl的脫除，第二階段為多烯烴鏈的斷裂，產(chǎn)生多種稠環(huán)芳烴，總殘?jiān)考s為10%。其熱解機(jī)理主要為小分子消除反應(yīng)和較高溫度下的多烯烴鏈成環(huán)反應(yīng)。PP及PE的熱解只有一個(gè)失重過(guò)程，溫度區(qū)間窄，，殘?jiān)糠浅Ｐ�。其熱解機(jī)理主要為分子鏈的無(wú)規(guī)斷裂，依據(jù)反應(yīng)條件的不同生成碳原子數(shù)為9-30的烷烴片段。 （2）采用多種金屬氧化物吸收PVC熱解過(guò)程中產(chǎn)生的HCl，結(jié)果表明ZnO對(duì)HCl的吸附效果最好。通過(guò)熱重分析、固定床熱解實(shí)驗(yàn)、紅外測(cè)試和電導(dǎo)率法等手段對(duì)熱解產(chǎn)物進(jìn)行了分析，并計(jì)算了熱解過(guò)程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，為金屬氧化物類(lèi)脫氯劑的篩選提供了依據(jù)。 （3）研究了PVC在有氧氣氛下的熱解特性并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。PVC在空氣中熱解（燃燒）時(shí)，O_2的存在對(duì)第一熱解階段有一定影響，使第二熱解階段多烯烴鏈的斷裂反應(yīng)活化能提高，最終殘?jiān)?%。 （4）選取了木屑與鹽藻兩種生物質(zhì)材料，研究了塑料與生物質(zhì)共熱解特性并對(duì)共熱解過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。PVC與木屑混合時(shí)，在240-400℃范圍內(nèi)，二者存在協(xié)同效應(yīng)，共熱解最終殘?zhí)苛吭黾�。PVC與木屑共熱解時(shí)，主要反應(yīng)機(jī)理為HCl催化下纖維素脫水和雙鍵形成反應(yīng)，其反應(yīng)機(jī)制為L(zhǎng)ewis酸催化。PP、LDPE與木屑共熱解時(shí)塑料對(duì)生物質(zhì)產(chǎn)生包覆作用，熱解初期抑制了揮發(fā)份的逸出。HDPE在與木屑的共熱解過(guò)程中起到架橋作用，促進(jìn)了體系的傳質(zhì)傳熱過(guò)程。兩種PE與木屑共熱解最終殘?jiān)枯^少，PP與木屑共熱解殘?jiān)繜o(wú)明顯變化。塑料與鹽藻混合熱解行為與木屑明顯不同，殘?jiān)孔兓厔?shì)與塑料和木屑共熱解相反。 本文進(jìn)行了含氯塑料等廢棄物的熱解特性研究及動(dòng)力學(xué)分析，這些工作為城市固體廢棄物的處理及資源化回收再利用提供了參考依據(jù)，并為熱解技術(shù)的規(guī)�；�、工業(yè)化提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X705

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2703944