微波誘導(dǎo)熱解廢舊印刷電路板(WPCB)的實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 06:02
科學(xué)技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,加快了各種電子和電器產(chǎn)品的升級(jí)換代或淘汰,致使全球電子廢棄物數(shù)量升幅驚人,成為目前增長速度最快的固體廢棄物。作為電子電器產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)的大國,同時(shí)又有歐美地區(qū)電子廢棄物的非法流入,我國正面臨著前所未有的電子廢棄物浪潮。電子廢棄物作為一種危險(xiǎn)廢棄物的同時(shí)又富含多種金屬和貴金屬,是寶貴的待用資源。日趨嚴(yán)格的政策法規(guī)和日益增長的環(huán)境保護(hù)和資源回收的意識(shí)推動(dòng)了電子廢棄物的回收處理工作的開展。高效而環(huán)境友好的處置與回收技術(shù),無論從環(huán)境保護(hù)還是從寶貴資源的回收利用角度來看,都是電子廢棄物完全蛻變?yōu)橘Y源的關(guān)鍵,而目前研究和應(yīng)用還亟待深入。作為電子廢棄物的典型代表,廢棄印刷電路板(WPCB)的合理處置與回收是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題,引起世界各國研究人員的高度重視。但是由于WPCB自身的材料特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),處置和回收過程中存在著一些不利因素,如:基板層壓結(jié)構(gòu)韌性強(qiáng)、強(qiáng)度大,破碎不易;稀貴金屬往往被非金屬材料包裹,回收率低;破碎過程中高溫導(dǎo)致有機(jī)聚合物分解,引發(fā)環(huán)境問題;非金屬材料利用不足;常規(guī)熱解因物料尺寸比較大、孔隙率比較多、導(dǎo)熱系數(shù)比較小等因素而效率不高等,目前相關(guān)資源化技...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:203 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 WPCB的特點(diǎn)
1.2.1 WPCB的材料性質(zhì)
1.2.2 WPCB的元素組成
1.3 WPCB資源化技術(shù)的最新進(jìn)展
1.3.1 機(jī)械處理技術(shù)
1.3.2 冶金技術(shù)
1.3.3 生物技術(shù)
1.3.4 熱解技術(shù)
1.3.5 技術(shù)間的聯(lián)合
1.3.6 小結(jié)
1.4 微波熱解研究
1.4.1 微波加熱原理和特點(diǎn)
1.4.2 微波熱解研究進(jìn)展
1.4.3 小結(jié)
1.5 論文的研究構(gòu)思、研究內(nèi)容
1.5.1 研究構(gòu)思
1.5.2 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 WPCB微波熱解特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 WPCB微波熱解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.3 反應(yīng)裝置與試劑
2.3 WPCB微波熱解特性
2.3.1 微波功率的影響
2.3.2 物料類型的影響
2.3.3 不同添加物及比例的影響
2.3.4 物料量的影響
2.4 WPCB微波熱解的動(dòng)力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 WPCB微波熱解產(chǎn)物的分析表征及資源化回收途徑探索
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2 樣品測(cè)試方法
3.2.1 熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的測(cè)定
3.2.2 分析方法和儀器
3.2.3 溴元素的分析方法和儀器
3.3 原料分析
3.3.1 WPCB的FTIR分析
3.3.2 WPCB的全元素分析
3.4 WPCB微波熱解產(chǎn)物分布研究
3.4.1 微波功率對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響
3.4.2 微波吸收劑對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響
3.5 熱解產(chǎn)物分析表征及資源化途徑
3.5.1 液體產(chǎn)物
3.5.2 氣體產(chǎn)物
3.5.3 固體產(chǎn)物
3.6 WPCB熱解過程中溴遷移規(guī)律和脫除途徑的研究
3.6.1 溴脫除途徑的探索
3.6.2 WPCB微波熱解過程中溴遷移規(guī)律的研究
3.7 本章小結(jié)
第四章 微波作用下介質(zhì)吸波與金屬放電的耦合作用機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 微波與介質(zhì)作用的理論基礎(chǔ)
4.2.1 微波加熱機(jī)制
4.2.2 微波放電機(jī)制
4.2.3 微波-金屬放電機(jī)制
4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及材料
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.3 間接量熱法
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 微波作用下的金屬放電現(xiàn)象及熱效應(yīng)
4.4.2 微波加熱活性炭熱效應(yīng)
4.4.3 微波加熱活性炭與金屬的耦合熱效應(yīng)
4.5 小結(jié)
第五章 微波加熱過程的模擬研究
5.1 模擬方法和思路
5.1.1 模擬方法
5.1.2 模擬思路
5.2 理論研究與數(shù)學(xué)模型及數(shù)值算法
5.2.1 電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的理論基礎(chǔ)——麥克斯韋方程組
5.2.2 溫度場(chǎng)計(jì)算的理論基礎(chǔ)——有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱方程
5.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果
5.3.1 空載時(shí)諧振腔內(nèi)電磁場(chǎng)的分布數(shù)值計(jì)算結(jié)果
5.3.2 微波加熱水過程的數(shù)值模擬
5.3.3 微波加熱活性炭的模擬
5.3.4 微波加熱含金屬廢料的電磁場(chǎng)模擬
5.4 本章小結(jié)
第六章 電子廢棄物微波處置工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析
6.1 試驗(yàn)原料與方法
6.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
6.1.2 微波熱解裝置
6.1.3 破碎和分離
6.1.4 產(chǎn)物分析
6.1.5 產(chǎn)品回收價(jià)值評(píng)估
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.2.1 熱解氣體產(chǎn)物
6.2.2 熱解液體產(chǎn)物
6.2.3 熱解固體產(chǎn)物
6.2.4 小結(jié)
6.3 電子垃圾微波熱解工藝設(shè)計(jì)
6.4 電子廢物的微波熱解的經(jīng)濟(jì)性分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)和展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
ENGLISH PAPERS
Paper Ⅰ:Kinetic Study of the Pyrolysis of Waste Printed Circuit Boards Subjectto Conventional and Microwave Heating
Paper Ⅱ:Recycling of Waste Printed Circuit Boards by Microwave-inducedPyrolysis and Featured Mechanical Processing
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溴系阻燃劑中溴含量分析方法研究[J]. 高春娟,蔡榮華,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[2]電磁吸波材料研究進(jìn)展[J]. 邱琴,張晏清,張雄. 電子元件與材料. 2009(08)
[3]廢舊電路板熱解固液產(chǎn)物中溴的分布[J]. 彭科,李水清,陳波,姚強(qiáng). 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2009(02)
[4]廢舊電路板與碳酸鈣共熱解脫鹵的研究[J]. 周文賢,陳烈強(qiáng),關(guān)國強(qiáng),黃華杰. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]金屬粉末微波燒結(jié)的機(jī)理初探[J]. 胡常波,習(xí)小明,黃焯樞,湛中魁. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S2)
[6]無機(jī)吸波材料研究進(jìn)展[J]. 王海濱,劉樹信,霍冀川,呂淑珍. 硅酸鹽通報(bào). 2008(04)
[7]熱解技術(shù)處理廢棄電路板的研究進(jìn)展[J]. 吳倩,丘克強(qiáng),李慶仁. 化工環(huán)保. 2008(04)
[8]廢棄線路板中非金屬材料的回收和利用[J]. 莊燕,陸文雄,李小亮,周海文. 上;. 2008(06)
[9]吸波材料的吸波原理及其研究進(jìn)展[J]. 趙靈智,胡社軍,李偉善,何琴玉,陳俊芳,汝強(qiáng). 現(xiàn)代防御技術(shù). 2007(01)
[10]廢舊家電中印刷電路板元器件脫焊技術(shù)研究[J]. 劉志峰,李輝,胡張喜,潘君齊,鐘海兵. 家電科技. 2007(01)
博士論文
[1]農(nóng)作物秸稈微波熱解實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 趙希強(qiáng).山東大學(xué) 2010
[2]熱解技術(shù)處理廢棄印刷線路板的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭曉娟.天津大學(xué) 2008
[3]廢棄印刷線路板的資源化回收技術(shù)研究[D]. 徐敏.同濟(jì)大學(xué) 2008
[4]無機(jī)膠凝材料微波加熱過程的數(shù)學(xué)模擬研究[D]. 姜洪舟.武漢理工大學(xué) 2006
[5]電暈放電甲醇分解制氫及其模擬研究[D]. 李慧青.天津大學(xué) 2005
[6]脈沖放電等離子體治理有機(jī)廢氣放大試驗(yàn)研究[D]. 聶勇.浙江大學(xué) 2004
[7]廢棄印刷線路板的熱解機(jī)理及產(chǎn)物回收利用的試驗(yàn)研究[D]. 孫路石.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]材料微波加熱的計(jì)算機(jī)模擬仿真研究[D]. 曹盈盈.昆明理工大學(xué) 2011
[2]微波輔助控制熱解廢印刷電路板的研究[D]. 劉輝.大連理工大學(xué) 2009
[3]廢舊印刷電路板的熱解脫溴實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳波.清華大學(xué) 2008
[4]微波處理廢印刷電路板的基礎(chǔ)研究[D]. 譚瑞淀.大連理工大學(xué) 2007
[5]廢棄電子線路板中濕法回收金的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 梁新宇.東華大學(xué) 2007
[6]電暈放電二甲醚分解制氫[D]. 謝波.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3229216
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:203 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題背景
1.2 WPCB的特點(diǎn)
1.2.1 WPCB的材料性質(zhì)
1.2.2 WPCB的元素組成
1.3 WPCB資源化技術(shù)的最新進(jìn)展
1.3.1 機(jī)械處理技術(shù)
1.3.2 冶金技術(shù)
1.3.3 生物技術(shù)
1.3.4 熱解技術(shù)
1.3.5 技術(shù)間的聯(lián)合
1.3.6 小結(jié)
1.4 微波熱解研究
1.4.1 微波加熱原理和特點(diǎn)
1.4.2 微波熱解研究進(jìn)展
1.4.3 小結(jié)
1.5 論文的研究構(gòu)思、研究內(nèi)容
1.5.1 研究構(gòu)思
1.5.2 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 WPCB微波熱解特性研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.2 WPCB微波熱解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.3 反應(yīng)裝置與試劑
2.3 WPCB微波熱解特性
2.3.1 微波功率的影響
2.3.2 物料類型的影響
2.3.3 不同添加物及比例的影響
2.3.4 物料量的影響
2.4 WPCB微波熱解的動(dòng)力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 WPCB微波熱解產(chǎn)物的分析表征及資源化回收途徑探索
3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2 樣品測(cè)試方法
3.2.1 熱解產(chǎn)物產(chǎn)率的測(cè)定
3.2.2 分析方法和儀器
3.2.3 溴元素的分析方法和儀器
3.3 原料分析
3.3.1 WPCB的FTIR分析
3.3.2 WPCB的全元素分析
3.4 WPCB微波熱解產(chǎn)物分布研究
3.4.1 微波功率對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響
3.4.2 微波吸收劑對(duì)熱解產(chǎn)物分布的影響
3.5 熱解產(chǎn)物分析表征及資源化途徑
3.5.1 液體產(chǎn)物
3.5.2 氣體產(chǎn)物
3.5.3 固體產(chǎn)物
3.6 WPCB熱解過程中溴遷移規(guī)律和脫除途徑的研究
3.6.1 溴脫除途徑的探索
3.6.2 WPCB微波熱解過程中溴遷移規(guī)律的研究
3.7 本章小結(jié)
第四章 微波作用下介質(zhì)吸波與金屬放電的耦合作用機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 微波與介質(zhì)作用的理論基礎(chǔ)
4.2.1 微波加熱機(jī)制
4.2.2 微波放電機(jī)制
4.2.3 微波-金屬放電機(jī)制
4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及材料
4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3.3 間接量熱法
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.4.1 微波作用下的金屬放電現(xiàn)象及熱效應(yīng)
4.4.2 微波加熱活性炭熱效應(yīng)
4.4.3 微波加熱活性炭與金屬的耦合熱效應(yīng)
4.5 小結(jié)
第五章 微波加熱過程的模擬研究
5.1 模擬方法和思路
5.1.1 模擬方法
5.1.2 模擬思路
5.2 理論研究與數(shù)學(xué)模型及數(shù)值算法
5.2.1 電磁場(chǎng)有限元計(jì)算的理論基礎(chǔ)——麥克斯韋方程組
5.2.2 溫度場(chǎng)計(jì)算的理論基礎(chǔ)——有內(nèi)熱源的導(dǎo)熱方程
5.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果
5.3.1 空載時(shí)諧振腔內(nèi)電磁場(chǎng)的分布數(shù)值計(jì)算結(jié)果
5.3.2 微波加熱水過程的數(shù)值模擬
5.3.3 微波加熱活性炭的模擬
5.3.4 微波加熱含金屬廢料的電磁場(chǎng)模擬
5.4 本章小結(jié)
第六章 電子廢棄物微波處置工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析
6.1 試驗(yàn)原料與方法
6.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
6.1.2 微波熱解裝置
6.1.3 破碎和分離
6.1.4 產(chǎn)物分析
6.1.5 產(chǎn)品回收價(jià)值評(píng)估
6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.2.1 熱解氣體產(chǎn)物
6.2.2 熱解液體產(chǎn)物
6.2.3 熱解固體產(chǎn)物
6.2.4 小結(jié)
6.3 電子垃圾微波熱解工藝設(shè)計(jì)
6.4 電子廢物的微波熱解的經(jīng)濟(jì)性分析
6.5 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)和展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 建議和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
ENGLISH PAPERS
Paper Ⅰ:Kinetic Study of the Pyrolysis of Waste Printed Circuit Boards Subjectto Conventional and Microwave Heating
Paper Ⅱ:Recycling of Waste Printed Circuit Boards by Microwave-inducedPyrolysis and Featured Mechanical Processing
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溴系阻燃劑中溴含量分析方法研究[J]. 高春娟,蔡榮華,張雨山. 鹽業(yè)與化工. 2009(06)
[2]電磁吸波材料研究進(jìn)展[J]. 邱琴,張晏清,張雄. 電子元件與材料. 2009(08)
[3]廢舊電路板熱解固液產(chǎn)物中溴的分布[J]. 彭科,李水清,陳波,姚強(qiáng). 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2009(02)
[4]廢舊電路板與碳酸鈣共熱解脫鹵的研究[J]. 周文賢,陳烈強(qiáng),關(guān)國強(qiáng),黃華杰. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]金屬粉末微波燒結(jié)的機(jī)理初探[J]. 胡常波,習(xí)小明,黃焯樞,湛中魁. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S2)
[6]無機(jī)吸波材料研究進(jìn)展[J]. 王海濱,劉樹信,霍冀川,呂淑珍. 硅酸鹽通報(bào). 2008(04)
[7]熱解技術(shù)處理廢棄電路板的研究進(jìn)展[J]. 吳倩,丘克強(qiáng),李慶仁. 化工環(huán)保. 2008(04)
[8]廢棄線路板中非金屬材料的回收和利用[J]. 莊燕,陸文雄,李小亮,周海文. 上;. 2008(06)
[9]吸波材料的吸波原理及其研究進(jìn)展[J]. 趙靈智,胡社軍,李偉善,何琴玉,陳俊芳,汝強(qiáng). 現(xiàn)代防御技術(shù). 2007(01)
[10]廢舊家電中印刷電路板元器件脫焊技術(shù)研究[J]. 劉志峰,李輝,胡張喜,潘君齊,鐘海兵. 家電科技. 2007(01)
博士論文
[1]農(nóng)作物秸稈微波熱解實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 趙希強(qiáng).山東大學(xué) 2010
[2]熱解技術(shù)處理廢棄印刷線路板的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭曉娟.天津大學(xué) 2008
[3]廢棄印刷線路板的資源化回收技術(shù)研究[D]. 徐敏.同濟(jì)大學(xué) 2008
[4]無機(jī)膠凝材料微波加熱過程的數(shù)學(xué)模擬研究[D]. 姜洪舟.武漢理工大學(xué) 2006
[5]電暈放電甲醇分解制氫及其模擬研究[D]. 李慧青.天津大學(xué) 2005
[6]脈沖放電等離子體治理有機(jī)廢氣放大試驗(yàn)研究[D]. 聶勇.浙江大學(xué) 2004
[7]廢棄印刷線路板的熱解機(jī)理及產(chǎn)物回收利用的試驗(yàn)研究[D]. 孫路石.華中科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]材料微波加熱的計(jì)算機(jī)模擬仿真研究[D]. 曹盈盈.昆明理工大學(xué) 2011
[2]微波輔助控制熱解廢印刷電路板的研究[D]. 劉輝.大連理工大學(xué) 2009
[3]廢舊印刷電路板的熱解脫溴實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳波.清華大學(xué) 2008
[4]微波處理廢印刷電路板的基礎(chǔ)研究[D]. 譚瑞淀.大連理工大學(xué) 2007
[5]廢棄電子線路板中濕法回收金的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 梁新宇.東華大學(xué) 2007
[6]電暈放電二甲醚分解制氫[D]. 謝波.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3229216
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