近年來(lái),塑料的催化熱解技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)熱解技術(shù),可將廢塑料選擇性轉(zhuǎn)化為可利用產(chǎn)物,具有良好的應(yīng)用前景。然而,現(xiàn)有技術(shù)仍然不夠成熟,將廢塑料轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料和化工原料的成本較高,其中最關(guān)鍵的限制因素是性能優(yōu)良的熱解用催化劑的開(kāi)發(fā)。鎳基催化劑來(lái)源廣泛且價(jià)格低廉,對(duì)于聚合物中C-C鍵和C-H鍵具有較強(qiáng)的活化能力。因此本文針對(duì)基于不同載體的鎳基催化劑對(duì)廢舊塑料熱解機(jī)理和產(chǎn)物的影響進(jìn)行了探究,同時(shí)研究了催化劑的抗積碳特性以進(jìn)一步提高熱解催化劑的性能。首先,利用熱重-紅外聯(lián)用技術(shù)分析HDPE和PP的熱解和催化熱解特性。研究發(fā)現(xiàn),在三個(gè)升溫速率(5,10,15℃/min)下,PP較HDPE更容易發(fā)生熱解。兩者熱解產(chǎn)物以飽和烷烴和烯烴為主,因?yàn)閮煞N塑料中可聚合單體的差異,產(chǎn)物含量會(huì)有所不同。隨后應(yīng)用等轉(zhuǎn)化率法中的KAS法和FWO法及模型擬合法中的CR法來(lái)確定兩種塑料熱解的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。HDPE和PP的機(jī)理函數(shù)可分別用球形對(duì)稱(chēng)的相界反應(yīng)模型(R3)和圓形對(duì)稱(chēng)的相界反應(yīng)模型(R1)描述。在加入Ni/Al₂O₃和Ni/HZSM-5后,兩種催化劑可以有效降低反應(yīng)能耗,并...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 塑料廢棄物的來(lái)源
        1.2.2 廢棄塑料的處理技術(shù)
        1.2.3 廢塑料熱解技術(shù)進(jìn)展
        1.2.4 廢塑料熱解動(dòng)力學(xué)
        1.2.5 催化劑失活
        1.2.6 塑料催化熱解中積碳問(wèn)題的研究進(jìn)展
    1.3 課題研究意義及目的
    1.4 課題研究?jī)?nèi)容
第二章 聚烯烴塑料熱解特性及動(dòng)力學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 熱解動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.2.1 Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法
        2.2.2 Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法
        2.2.3 Coats-Redfern(CR)法
    2.3 實(shí)驗(yàn)材料及裝置
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 熱重-紅外聯(lián)用裝置
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 HDPE熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)分析
        2.4.2 PP熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 聚烯烴塑料催化熱解特性及動(dòng)力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 催化劑制備
        3.2.1 試劑及設(shè)備
        3.2.2 催化劑的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
        3.3.1 管式爐熱解裝置
        3.3.2 熱重-紅外聯(lián)用裝置
        3.3.3 氣體產(chǎn)率測(cè)試裝置
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 催化劑對(duì)塑料熱解產(chǎn)物分布的影響
        3.4.2 HDPE催化熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)分析
        3.4.3 PP催化熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 塑料催化熱解過(guò)程催化劑積碳失活特性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
    4.3 催化劑表征
        4.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        4.3.2 比表面積和孔結(jié)構(gòu)(BET)
        4.3.3 X射線衍射(XRD)
        4.3.4 氧氣程序升溫氧化(TPO)
        4.3.5 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 SEM表征
        4.4.2 BET表征
        4.4.3 XRD表征
        4.4.4 TPO表征
        4.4.5 FTIR表征
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號(hào)：3827312