废旧轮胎热裂解行为的热红联用研究

采用热红联用技术研究升温速率对废旧轮胎热裂解转化率及产物的影响。结果表明:升温速率为50,20和5℃·min-1的峰值温度规律性地依次递减,主要是由样品的热弛豫造成的;热裂解第1阶段天然橡胶和合成橡胶同时裂解,第2阶段为合成橡胶裂解;废旧轮胎在不同升温速率下的热裂解产物不同,升温速率大有利于得到相对分子质量小的成分。     

废旧轮胎热解行为的TG/DTA研究

运用热重/差热联用仪（TG/DTA）研究了4种废旧轮胎样品及3种橡胶原料（天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶）的热解行为,通过TG/DTA数据计算了各个降解阶段的热解动力学参数（表观活化能和指前因子）,并确定了轮胎中的橡胶类型（天然胶和合成胶）,得到其基本组成（有机助剂、橡胶、炭黑和无机助剂）的含量,为进行废旧轮胎的转化利用提供基础数据。结果表明:橡胶原料、轮胎样品的热解过程均可划分为两个一级反应阶段,其中轮胎样品的第1段热解活化能比第2段的小,随着反应温度的升高及转化深度的增大,热解对温度的依赖程度增大;废轮胎样品中可热解部分为64％～66％,炭黑为30％～33％,灰分为3％～6％;升温速率可明显地改变轮胎样品的热解历程,但对热解产物的收率影响甚微;天然橡胶的热解失重和合成橡胶的解聚使废旧轮胎的热解表现为一放热过程。     

基于Fluent的废旧轮胎裂解反应炉关键参数的研究

运用Fluent软件对裂解反应炉进行流体热力学模拟仿真分析,通过综合速度矢量场、温度场以及热效率等因素最终确定最佳炉膛尺寸为0.3 m。设备实际运行结果表明,炉膛尺寸为0.3 m时出油率超过45%,燃料利用率高,产品质量符合油品质量标准,排放物符合国家锅炉大气污染物排放标准。     

基于PLC的废旧轮胎热裂解自控系统

介绍了基于FXIN-60MR PLC设计废旧轮胎炼油过程自控系统的工作原理及软、硬件设计方案.     

高效环保型废旧轮胎裂解设备

介绍高效环保型废旧轮胎裂解的工艺流程及工作原理。裂解设备主要由废旧轮胎裂解系统、储油控制系统、油气分离系统、固体回收系统和尾气处理系统组成。废旧轮胎在热解炉中裂解,由PLC控制裂解产生的裂解油和热解气燃烧加热。裂解反应后裂解系统可自动退出裂解炭和钢丝供循环利用。通过裂解,提高了对废旧轮胎的综合利用率,实现了对废旧轮胎的高效环保循环再利用。     

基于PLC的废旧轮胎裂解设备控制系统

介绍高效环保型废旧轮胎裂解设备控制系统的控制流程。控制系统主要包括燃料选择系统、温度监控系统、压力监控系统、储油控制系统及电动机控制系统,可自动控制裂解釜和冷凝器的温度保证裂解产物的质量、控制储油罐和集油罐液位处于合理水平,并在容器压力超过安全值时进行自动减压防止发生安全事故。     

废旧轮胎在气体及液体介质中的热裂解

综述了近十几年来在气体、液体介质中热降解废旧轮胎方面的进展。     

废旧轮胎催化裂解研究进展

废旧轮胎因产量高、难降解、污染环境,被称为最难处理的“黑色垃圾”之一。催化裂解是一种处理废旧轮胎的重要手段,可以实现其高效转化与资源化利用,同时得到高附加值的化学产品,如单环芳烃、低碳烯烃与柠檬烯等。本文基于轮胎的物理结构与化学组成、催化裂解过程与裂解产物特征、反应器类型与特征、催化剂类型与作用原理、工艺条件等问题综述了废旧轮胎的催化裂解产物分布规律。通过对比反应器、催化剂与工艺条件对产物分布的影响,进一步分析了当前实现废旧轮胎催化裂解工业化的问题,并基于当前废旧轮胎催化裂解的研究现状,提出应集中设计适应于大规模处理的反应器与配套工艺,同时开发高稳定性与对特定产物高选择性的催化剂,从而实现对废旧轮胎以低能耗、高转化、高价值为特点的资源化利用。     

不同废旧轮胎裂解炭黑的性能研究

研究废旧半钢和全钢轮胎裂解炭黑的基本性质及其在天然橡胶中的应用,并与N330和炭黑N660进行对比。结果表明：全钢轮胎裂解炭黑的基本性质指标优于半钢轮胎裂解炭黑,吸碘值较大,其填充胶料的拉伸强度与炭黑N660填充胶料相当,损耗因子小,可部分替代炭黑N330或N660使用。     

废轮胎热裂解技术研究现状与进展

结合目前废旧轮胎资源化处理现状及研究成果,本文对热解机理、热解技术进行分析、对比,着重介绍了热解温度、升温速率、物料粒径、催化剂等工艺参数对热解产物产率的影响,分析表明Coast-Redfern积分法所得动力学模型较准确,平均反应活化能为129.5kJ/mol;现有的研究表明,热解温度对产物产率影响最大,气相产物与液相产物产率随温度升高而增加,其中液相产物产率相对较高的热解温度在500～550℃范围内,固相产物品质较高的热解温度在500～650℃范围内。其次对其固、液、气三相产物特性及应用和污染物(S、PAHs)的分布与控制方法做了归纳总结,为废旧轮胎热解技术向工业化发展提供技术依据。     

低温复配菌株降解石油烃优化实验

从采油厂受石油污染的土壤中筛选和驯化两株耐低温石油降解菌株JA和JB,以长庆原油为反应底物,采用响应面法考察p H、原油初始浓度和生物接种量对原油降解率的影响,并优化降解条件,在优化条件下进行降解动力学实验。结果表明,单因素对原油降解率的影响顺序为:p H原油初始浓度生物接种量。p H和生物接种量的交互影响对原油降解率的影响显著,根据响应面模型计算得到的最佳降解条件为:p H=7.15,原油初始浓度3 387 mg·L-1,生物接种量75 m L·L-1。3天的原油降解率最高达65.76%,低温复配菌株降解过程符合一级动力学模型。     

Swelling effect on the microwave pyrolysis of waste car tires

Swelling can change the mechanical properties and structural characteristics of waste car tires (WCTs), so that the rubber molecular chain stretching, porousness becomes larger, which is conducive to improving the mass transfer effect and pyrolysis efficiency. Based on the modification characteristics of swelling, the swelling effects of different swelling agents, temperatures, tire types, and particle sizes were investigated. The results showed that coal tar can effectively swell WCTs, and the higher temperature and smaller particle size, contribute to better swelling. When the temperature is 40°C and the particle size is 1 × 1 cm, the equilibrium mass absorption rate of WCTs can reach up to 1.67 g/g, and the swelling effect is the best. In addition, combined with the unique microwave advantages, the swelling rate was further accelerated, WCTs reached swelling saturation 58.5 h earlier than in natural swelling. Moreover, the swelling effect on the three-phase product output of microwave pyrolysis of WCTs was investigated. After swelling treatment, we achieved the deeper pyrolysis degree of WCTs and the yield of pyrolysis oil was relatively increased by about 39.2%, while the yield of both gases and solids decreased.     

Estimation of the kinetic parameters of chlorinated polyvinyl chloride waste pyrolysis by particle swarm optimization

Chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) is a widely-used material in various fields with excellent properties. However, CPVC waste is one of the most intractable solids to dispose of. With the development of pyrolysis technology, some advantages have been exhibited, for example, it is flexible to convert solid waste into clean products by pyrolysis, which can be used as energy. Therefore, pyrolysis is considered as an effective method to dispose of solid waste. Especially, kinetic parameters are significant for pyrolysis, which contributes to reactor design and waste management. To better apply the kinetic parameters of CPVC to dispose of waste, thermogravimetric experiments were conducted to obtain the kinetic parameters and establish the reaction mechanism. The Tang, distributed activation energy model, and Advanced Vyazovkin methods were used to calculate the activation energy, and the reaction order was obtained by the Coats-Redfern method. The results showed that the reaction consisted of two stages, and the average activation energy of the corresponding stage was 153.27 and 290.55 kJ/mol, respectively. However, the abovementioned parameters by traditional methods were not enough to characterize the whole pyrolysis behaviors, then the obtained kinetic parameters were further optimized and extra parameters were computed by the Particle Swarm Optimization algorithm.     

废轮胎回转窑中试热解炭中碳元素化学形态

应用X射线光电子能谱（XPS）对废轮胎回转窑中试热解炭（PCB）中C元素的化学形态进行分析.荷电效应及背景校正后,分别应用“非对称性Gaussian-Lorentzian线性和函数”与“Gaussian函数”对非对称与对称峰进行拟合.结果发现,热解温度≥500 ℃时,热解充分,热解炭本体中C元素的化学形态类似商用炭黑（CCB）N660,而热解炭表面吸附沉积物中C元素的化学形态不同于本体,随热解温度升高,表面吸附物中类石墨质C有所增加;450℃时,热解不充分,热解炭本体中类石墨质C含量少,表面吸附物少;热解炭按粒径存在一定的分布,热解炭颗粒越小,石墨质C含量越低;热解炭表面吸附、沉积物厚度的近似数量级为0.2 mm,热解炭本体中C元素的化学形态并未受到表面吸附、沉积层太大的影响.     

废轮胎热解行为的研究进展

介绍废轮胎热解行为的研究进展状况,包括废轮胎热解的技术分类、热解过程和动力学模型、影响因素以及热解产物。温度、升温速率、催化剂、载气与粒径等均会对废轮胎热解过程产生影响,其中温度是最关键的因素,在不同的温度阶段,轮胎的不同组分发生热解,表现为其各自独特的热解现象和特征,可以根据所需目标产物的不同,选择相应的热解技术及工艺条件。指出未来废轮胎热解的研究方向为开发性能更加优异的反应器、寻找更加廉价高效的催化剂、对反应机理及动力学进行进一步研究、开发热解产物的应用途径及加工技术等。     

废弃印刷线路板热解表观动力学模型研究

在探讨废弃印刷线路板热解表观动力学模型时,提出采用蔡式温度积分式实现温度积分的解析解求解,避免了传统FWO温度积分近似式对温度积分展开式高阶项的省略,提高计算精度。采用Levenberg-Marqurdt优化非线性回归方法,运用1stOpt通用全局优化数值计算软件实现热解动力学三因子表观活化能、指前因子、反应级数等参数的求解。研究结果表明：①FR4型印刷线路板表观动力学三因子活化能为250.0 kJ/mol,指前因子为9.495×1019 min－1,反应级数约为7.0;Teflon型印刷线路板表观动力学三因子活化能为183.42 kJ/mol,指前因子8.250×1010 min－1,反应级数约为零。②Teflon型印刷线路板求解的热解模型与实验结果近乎完美性一致,FR4型线路板在主要热解温区内获得很好的预测结果。在失重率小于0.2之后的温度区域存在一定的偏差。     

热重-红外联用分析垃圾衍生燃料的热解特性

利用热重红外分析仪(TG-FTIR)研究了两种不同垃圾衍生燃料(RDF)的热解特性。研究发现,尽管两种RDF的来源不同,但却具有相似的热解特性,其热解过程主要分为3个阶段:生物质组分(220～430℃)、塑料类物质(430～520℃)以及无机碳酸盐(>650℃)的分解。利用Coats-Redfern法,求得了RDF热解前两个阶段的表观动力学参数,计算结果表明高温段的反应活化能要高于低温段。通过FTIR对RDF热解析出的气体进行了在线分析,发现两种RDF热解过程中的气相产物析出规律基本一致,析出的气体主要包括H₂O、CO₂、CO以及CH₄等烃类。HCl在低温阶段(230～400℃)即析出完毕。相比之下,NH₃开始析出的温度较高(260℃),并且整个析出温度范围较广,高温下仍有少量析出。SO₂在热解条件下仍有相当量的生成,其析出主要集中在300～600℃的温度范围内。     

用热分析技术研究煤的热解特性

用热分析技术研究了自洗蒙古煤和乌煤在氮气中的热解特性,探讨了升温速率和煤样粒径对热解过程的影响,根据煤热解产物释放特性指数r的大小来确定两种煤的热解性能。结果表明:同一升温速率下,自洗蒙古煤的热解特性要好于乌煤;同一种煤,升温速率越高,r值越大,热解特性越好。应用不同升温速率下的热解曲线计算出两种煤热解过程的动力学参数。用等转化率法求得热解过程的活化能;用主曲线法确定失重过程的最可几机理函数。