废塑料热解制备碳纳米管的研究进展

废塑料热解制备碳纳米管(CNT)对实现废物资源化利用以及CNT的大规模生产具有积极意义。基于前人研究成果,阐述了CNT的特性,重点探讨了废塑料热解制备CNT的两种方法,详细分析了塑料热解制备CNT中的影响因素,并探讨了催化剂种类和组成对CNT合成的影响,最后对废塑料热解制备CNT技术进行展望。     

稻草和废塑料的热解性能研究

考察了稻草和废塑料在不同温度下单独热解时的气、液相收率,并将它们按不同比例混合,进行了稻草与废塑料的共热解性能实验研究。结果表明,稻草热解过程中添加少量废塑料(塑料与稻草质量比低于4∶10)可以增加气体产物的收率,并且随着废塑料添加比例的增加,热解气中CO2的含量明显下降,CH4与不饱和烃的含量有所增加,这有利于提高热解气中可燃气体的收率,增加经济效益,为实现废塑料的回收增值利用开辟了一条新的途径。     

废塑料制取液体燃料试验研究

利用热解法将废塑料制成高品质液体燃料是资源回收和避免二次污染的重要途径。为此,设计了一套连续给料的鼓泡流化床反应器,对废塑料在鼓泡流化床中热解的关键工艺参数进行了试验研究。通过对试验数据的分析,得到了热解温度对液体产率的影响规律、气体产物的主要成分及其所占份额,并计算了废塑料热解过程的能量收支关系,为废塑料制取液体燃料的工业装置的设计、运行提供了理论及试验依据。     

加聚类废塑料化学回收技术的研究进展

废塑料在自然界的累积造成了严重的环境问题。从环境保护及资源利用角度出发，亟需对废塑料进行回收利用。化学回收法可以将废塑料高选择性地转化为高附加值化学品。总结了近年来加聚类废塑料化学回收技术的研究进展，包括直接热解、催化热解、加氢裂化及其他化学回收法，着重探讨催化剂、催化体系对产物分布的影响及相应的反应机理。指出高效催化技术是推动废塑料化学回收技术实现工业应用的关键。     

生物质与塑料共热解协同特性研究进展

通过梳理最新的生物质与塑料共热解技术研究进展,对共热解过程中协同效应、热重特性、动力学机理、气液固三相产物特性进行综述,归纳了生物质与塑料共热解的协同特性和优势特点,为生物质废弃物与废塑料共热解技术提供理论依据,为环境治理提供方案参考,有利于创造经济效益和生态效益,加快实现社会可持续发展的目标。     

煤与生物质共热解的TGA-FTIR研究

利用热重分析仪和傅里叶红外光谱仪对煤与木屑混合物在惰性气氛中进行了共热解研究,考察煤阶及煤与生物质掺混比例对热解过程的影响.结果表明,煤与木屑共热解特性并不是单独煤和单独木屑热解特性的简单叠加;高阶煤与生物质共热解更有利于协同反应的发生.通过对红外吸收光谱的分析发现,木屑与不同煤化程度煤共热解析出气体的成分和含量也不同,说明煤阶对煤与生物质共热解的气态产物有明显影响,也从侧面揭示了混合物热解过程中煤与木屑之间发生了相互作用.     

聚烯烃塑料的热解和催化热解研究进展

通过热解和催化热解技术将废塑料转化为高附加值产品是一种有前途的回收途径,可解决废塑料对环境的污染问题并促进环境的可持续化,这种方法同时具有经济效益和明显的环境优势,为塑料的回收行业确立了未来的发展趋势。本文以石蜡、轻质芳烃（BTX）、低碳烯烃和苯乙烯等产品为出发点,阐述了不同聚烯烃塑料的热解特性,详细介绍了温度和停留时间对产品分布和收率的影响,然后基于聚烯烃空间结构的差异,讨论了不同催化剂作用下的热解机理,并对催化剂的酸强度和孔结构等影响因素进行了着重分析,以改善产品选择性。此外,文章简述了聚氯乙烯脱氯的三类过程,即热解脱氯、催化热解脱氯和吸附脱氯。最后指出催化热解过程中催化剂成本高、重复使用活性低等潜在问题,今后的研究应致力于优化工艺路线、开发价格低廉的新型催化剂。     

煤与废塑料共液化技术研究概况

介绍了煤和废塑料共液化技术产生的背景、共液化理论及影响液化效果的主要因素,综述了国内外煤与废塑料共液化技术研究现状及前人研究所取得的一些成果。指出目前面临的主要问题是氢的有效转移、塑料的传热与结焦;今后的研究重点是煤-废塑料的相互作用、合适催化剂的制备、共液化反应机理等,认为煤与废塑料共液化对于合理利用煤炭资源和保护环境具有重要意义。     

煤—焦炉气共热解特性及其增油减水方法研究

介绍了一种实现煤高产,洁净利用新途径－煤－焦炉气共热解的工艺过程,经济技术评价,应用前景以及近期研究结果,在实验的基础上,进一步证实了用焦炉气代替纯氢进行加氢热解的可行性及优越性,固定床热解实验及产品分析结果表明,与相同氢分压下的加氢热解相比,煤－焦炉共热解半焦和焦油收率以及脱硫率的均有所增加,而且焦油质量明显改善,但水分也有所增加,在煤－焦炉气共解中添加少量废塑料可达到增加焦油收率降低热解水分的     

生物质与塑料催化共热解制芳烃研究进展

芳烃是多用途的化学品,主要来源于石油和煤焦油等。以生物质和塑料为原料制取芳烃,可以缓解能源短缺和环境污染,实现生物质和塑料的资源化利用。催化剂能够增强共热解的协同效应,生物质与塑料进行催化共热解可以提高产物品质,改善热解产物分布,提高轻质芳烃的产率和选择性,抑制焦炭的生成。本文综述了生物质与塑料催化共热解制取芳烃的协同热解机理及影响因素,总结了不同种类催化剂的共热解研究进展,以期为生物质与塑料催化共热解定向调控制备芳烃工艺的改进和优化提供参考。     

共热解过程中煤与生物质相互作用的研究进展

煤炭与生物质共热解是实现煤炭高效清洁利用的重要途径之一。共热解可改善煤炭单独热解产生的污染问题和生物质单独利用时能源密度低、季节性供应不平衡的问题,不仅能提高煤炭转化效率,还能获得更高品质油品。本文从煤与生物质共热解的影响因素、研究方法和共热解过程中组分间相互作用等方面出发,对近期国内外煤与生物质共热解的研究进行综述。总结了生物质种类、热解工艺参数和热解反应器的类型对煤与生物质共热解过程的影响规律以及煤与生物质在共热解过程中的相互作用过程,即半焦与挥发分间的相互作用、挥发分间的相互作用、生物质中碱金属对共热解的催化作用,并针对如何进一步认识煤与生物质相互作用机理、提高共热解效率等问题和发展方向作了展望。     

农业生物质与塑料共热解技术进展

共热解技术是将多种原料通过热化学方法转化为清洁能源的重要手段。本文综述了以农业生物质为主要原料与塑料（聚丙烯PP、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等）共热解技术的发展现状和研究进展。分析农业生物质与塑料共热解的动力学模型以及各组分之间的协同效应,阐述农业生物质与塑料的共热解机理;总结了温度、升温速率、滞留时间、原料混配比等因素对共热解协同作用的影响规律;探究生物质与塑料共热解固、液、气三相产物特性及分布规律,总结共热解技术优势及存在问题,展望未来发展方向,可为生物质与塑料共热解制备高附加值产品提供参考,同时也为农业生物质和农膜处理问题提供新方法、新思路。     

石莼与褐煤低温共热解热重分析及动力学

将不等量的生物质石莼(SC)加入到褐煤(AL)中进行低温干馏实验,实验表明:随石莼的掺混比增加,热解油产率呈先增加后减少的趋势,在石莼掺混比为30%时热解油产率达到最大值12.50%,热解油中烷烃含量在原有基础上增加了23.54%,在一定程度上提高了热解油品质。利用热重分析仪对石莼、褐煤单独热解及30%最佳掺混比的混合样共热解的热解特性进行了研究,结果表明:石莼的加入使褐煤初始热解温度提前,失重速率变快,在300～700℃之间,实验所得混合样的残重量小于单独热解残重量的理论加权值,表明石莼的添加一定程度上促进了热解反应的进行。混合热解符合一级动力学方程模型,指前因子A和活化能E_a存在补偿效应,共热解时的A和E_a与褐煤单独热解相比均减小。     

碳中和背景下国内外废塑料裂解法回收进展

人类生产生活对塑料制品日益增长的需求使得塑料废弃物迅速增加,由此引起的环境问题和社会问题亟待解决。本文综述了碳中和背景下国内外废塑料裂解法回收进展,从废塑料裂解催化剂、废塑料裂解反应器、废塑料与其他固废共裂解三个方面对废塑料裂解技术进展进行总结,归纳了国内外塑料回收企业和石油石化企业在废塑料裂解回收方面的进展,分为裂解法制油和裂解法制化学品两个方面。阐明了废塑料回收在节约能源、碳减排和经济性方面的意义,指出国内废塑料裂解法回收存在法规缺失、废塑料分类不清晰、产业链条不完善、相关学术研究不深入等问题,提出国内石油石化企业应从全生命周期角度出发对废塑料进行裂解法回收处理,结合上下游产业链,分阶段实施废塑料裂解产油品路线和产化学品路线。     

石莼与褐煤低温共热解产物的特性

将褐煤添加不等量的石莼进行低温共热解实验,实验表明,随石莼添加量的增加,热解油出现先增加后减少的趋势,与质量加权值相比,出现先促进后抑制的相互作用,当石莼添加30%时热解油产率最高,为12.5%,比纯褐煤时提高了26.01%,与质量加权值的正偏差最大。选取纯褐煤和30%石莼添加量的热解油进行GC-MS检测,共热解油烷烃类含量比纯褐煤增加了34.46%,实现了热解油较大程度的轻质化,两组样的半焦的SEM对比分析,共热解半焦出现了深度龟裂纹,半焦的反应性、吸附性提高,共热解半焦具有更广泛的工业用途。     

硼掺杂活性炭催化生物质与塑料共热解制芳烃

活性炭（AC）由于其发达的孔隙结构和官能团,被用作生物质和塑料催化裂解的催化剂或催化剂载体。然而,AC催化剂的催化活性较低,需对其进行改性处理以提高催化性能。本文利用固定床反应器探究了掺硼活性炭（BAC）催化剂催化玉米秸秆和高密度聚乙烯共热解过程中硼掺杂量、催化剂/原料质量比、共热解温度对产物产率及分布的影响规律。采用BET、FT-IR、NH₃-TPD测试了AC与BAC催化剂的比表面积、孔容、表面官能团及酸性等性能,并采用XRD和XPS对BAC使用前后硼的晶体结构和存在形态进行了表征。结果表明,随着硼掺杂量的增加,BAC催化剂的比表面积和孔径逐渐降低,表面官能团无明显变化,而强弱酸量显著增加。使用后的BAC催化剂中硼主要以B—O键的形式存在,BC₃衍射峰消失,出现了B—C弱衍射峰。随着硼掺杂质量分数从0.5%增至3.0%,单环芳烃的含量先升高后降低,而多环芳烃的含量呈现出与单环芳烃相反的变化趋势。当硼掺杂量为1.0%、共热解温度为600℃和BAC催化剂/原料质量比为1.25时,单环芳烃含量达到最大值44.18%,此时多环芳烃的含量为19.75%。此外,硼的存在能有效抑制焦炭沉积,提高催化剂的寿命。     

甘蔗渣与褐煤共热解半焦的特性

利用自制的干馏装置进行褐煤与甘蔗渣的低温共热解实验,并探究甘蔗渣的添加量对热解产物产率及半焦品质的影响。研究结果表明,在甘蔗渣掺混比为20%时,产物产率的实验值与理论值偏差达到最大,此时焦油产率的实验值比理论值高出9.61%;FTIR检测表明半焦中主要含有-OH、C=C和C=O官能团,且甘蔗渣的添加能促进半焦中苯类化合物转化为其他类低分子化合物;SEM检测表明褐煤与甘蔗渣共热解半焦比煤样单独热解半焦孔隙发达;BET分析表明甘蔗渣与褐煤的相互作用不仅能提高共热解半焦比表面积,而且能改善孔径分布,使共热解半焦孔径有减小的趋势。半焦吸附重金属离子实验表明未经任何处理的煤半焦及甘蔗渣半焦对铅离子去除率分别达到78.42%和87.80%。     

纤维素与多氢原料共热解的协同效应

为探究典型生物质原料纤维素与多氢原料聚乙烯共热解过程中官能团的相互作用及协同效应，本文利用傅里叶变换红外光谱仪、热裂解-气相色谱/质谱联用仪、热重-质谱及流化床对纤维素及其与聚乙烯混合共同热解实验产物进行分析。傅里叶变换红外光谱实验表明，纤维素红外谱图的主要基团为CH₃、CH、CH₂，多氢原料的加入均会提升碳氢基团的相对含量。热重-质谱实验表明纤维素的实验主要产物为C₃H₈，聚乙烯的加入会提升C₂H₄的离子流强度。热裂解-气相色谱/质谱联用实验表明，纤维素的热解产物以左旋葡聚糖为主，聚乙烯的加入使得纤维素中烃类的含量得到较大幅度的提升，HZSM-5的催化使得芳烃类产物的相对含量得到提升。流化床热解验证实验的总体趋势与PY-GC/MS实验一致，在纤维素与聚乙烯共热解的基础上再加入HZSM-5催化，可以得到最佳的实验效果。     

废旧聚丙烯/活性炭微波共裂解制取可燃裂解气与轻质裂解油

为实现对废旧塑料的资源化利用,本文采用微波裂解法,以废弃聚丙烯（PP）为裂解原料、颗粒状活性炭为吸波材料通过微波共裂解制取可燃裂解气与轻质裂解油。实验研究了不添加催化剂时微波功率对裂解所得裂解气、裂解油和固体碳的影响,以及添加不同种类金属氧化物作为辅助催化剂时对裂解产物的影响,并详细研究了MgO、ZnO的添加量和功率对产物的影响。研究发现,不添加催化剂时裂解气的产率可达40%,其中H₂、CH₄约占气体总体积的40%,裂解油的产率为40%左右,固体碳的产率为15%左右。裂解油中烷烃、烯烃和单环芳烃三者的总含量可达90%以上,裂解油的相对密度介于0.7~0.8之间,属于轻质裂解油;添加不同金属氧化物后部分金属氧化物可加深PP的裂化程度,其中MgO可显著提高CH₄的含量,ZnO可显著提高H₂的含量,且金属氧化物可进一步提高裂解油中单环芳烃的含量;结合响应面分析PP的最佳裂解条件为：加入MgO后功率范围在660~720W,催化剂量在0.6~1g;加入ZnO后功率范围在680~740W,催化剂量在0.4~1g。     

赤泥/木质素共热解制备复合吸附材料及其性能

炼铝工业产生的赤泥废渣以不合理的方式处置,会造成严重的环境污染和资源浪费。赤泥中富含的铁元素以Fe₂O₃的形式存在,不利于铁资源回收,可通过还原方式制取磁性材料用于重金属离子的去除。基于此,本研究采用碳热还原法耦合赤泥与木质素制备一种复合吸附材料。系统探究还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响,并开展铅离子吸附实验。研究表明,通过与烟煤还原赤泥对比得出木质素还原赤泥最佳工艺参数：还原温度625℃、还原时间30min、木质素与赤泥质量比为1∶1;GC对共热解气体产物进行分析得出赤泥的引入能够提高氢气产量;GC-MS对共热解液体产物进行分析得出木质素/赤泥共热解能够提升芳烃类化合物产量;吸附实验得出制备的复合材料能够有效去除水溶液中的铅离子。通过耦合赤泥、木质素残渣两种废弃物制备复合吸附材料,能够响应国家环保政策,具备潜在的经济、能源、环境效益。