轮胎粒径对热解产物的影响

最终热解温度500℃,升温速率20℃/min的条件下,以管式炉热解实验和热重分析为基础,研究了轮胎粒径对废轮胎热解产物的影响。结果表明,在轮胎样品粒径从2 mm减少到0. 1 mm时,热解油产率增加了12. 9%;固体产物产率由52. 1%降低到了39. 4%;同时减小轮胎样品粒径有助于降低热解炭中结焦与积炭的含量;当轮胎粒径达到0. 2 mm后继续减小轮胎样品粒径对热解油产率几乎没有提高。     

轮胎粒径对热解产物的影响

最终热解温度500℃,升温速率20℃/min的条件下,以管式炉热解实验和热重分析为基础,研究了轮胎粒径对废轮胎热解产物的影响。结果表明,在轮胎样品粒径从2 mm减少到0. 1 mm时,热解油产率增加了12. 9%;固体产物产率由52. 1%降低到了39. 4%;同时减小轮胎样品粒径有助于降低热解炭中结焦与积炭的含量;当轮胎粒径达到0. 2 mm后继续减小轮胎样品粒径对热解油产率几乎没有提高。     

小颗粒窑街油页岩流化床热解提油特性研究

在电炉加热流化床热解反应器上,进行了小颗粒窑街油页岩热解提油实验,研究了热解温度和固相停留时间对热解提油特性的影响,并深入分析比较不同条件制得焦油的品质。结果表明:热解反应进程、固液气三态产物分布和焦油品质主要受热解温度影响,受固相停留时间的影响相对较小。在500—600℃范围内,随着热解温度上升,热解反应从热分解阶段过渡到热缩聚阶段,液体产率和焦油品质均先上升后下降、并在550℃均达到最佳,此时液体产率为6.5%,一级热解液体产物中焦油的饱和分和芳香分质量分数分别达到30.0%和29.4%。在15—45min的固相停留时间范围内,适当延长固相停留时间有利于物料中可热解成分的析出,液体产率增大,焦油含中低温馏分及饱和分和芳香分的质量分数先增大、30 min后基本不变。     

废弃轮胎的热解回收技术

从反应温度、反应时间、催化剂等热解条件对废弃轮胎热解产品产量的影响、热解的产物分析及其应用、废弃轮胎中硫的迁移等方面进行了详细论述。指出反应温度是轮胎热解的主影响因素。热解后,一般得到质量分数为10%～30%的气体、38%～55%的油相产物及33%～38%的固相产物,这些产物均具有较高的热值,可以作为燃料。此外,还可以分离回收液相中的具有较高附加值的化学物质;固相产物以炭黑为主,经处理后可以作为炭黑回用或吸附剂使用。同时还对废弃轮胎热解产物中硫的转化分布进行了讨论。最后对废弃轮胎的其他处理回收技术进行了展望。     

废旧轮胎热解的动力学研究与特性分析

热解作为一种清洁有效的废旧轮胎处理工艺,被广泛研究与应用。本文基于化学动力学理论建立热解动力学模型,并结合热重分析实验得到了低温(400℃以下)和高温(400℃以上)废旧轮胎热解的反应速率与失重率之间的关联式和热解动力学参数。对热重实验结果分析表明废旧轮胎热解过程可以分为有机添加剂析出阶段(295℃)、以天然橡胶热解为主的低温热解阶段(295~400℃)和以合成橡胶热解为主的高温热解阶段(400℃),因此在温度区间300~400℃和450~500℃会分别出现1个失重峰。而升温速率对热解结果的分析显示升温速率虽不改变废轮胎最终热解失重率,但可改变热解的最大失重速率,从而影响最终产物。     

大同煤热解和加氢热解过程中产物生成规律的研究

在压力2MPa,温度350—650℃范围内,对比研究了大同煤分别在氮气和氢气气氛下热解过程中产物的分布和气体生成规律。研究表明,煤的热解和加氢热解转化率和水产率都随温度上升而增加;在热解条件下,焦油产率在500℃出现最大值。氢气对煤热解转化只有超过一定温度才具有促进作用,此时与热解相比具有较高的CO、CH4和C2^＋产率以及较低的CO2产率。     

喷动载流床中温度对霍林河褐煤快速热解产物的影响

在喷动载流床反应器内对霍林河褐煤的快速热解进行了研究,并对该煤的热解机理进行了初步分析。考察了在500～850℃范围内温度对热解产品产率分布及气体和液体产品具体组成的影响。分别利用气相色谱和色质联用仪来分析气体和液体产物的组成。实验结果表明,气体总产率及CO、H2和C1～5烃类的产率随热解温度的提高而增大;在热解温度为650℃时,液体产率最高,在煤粉粒径为0.125～0.18mm,液体产品的总产率可达23%,其中正己烷可溶物的产率可达30%以上,沸点340℃前馏分也达30%以上。液体产品中酚类产品较多;温度对液体产品的组成有极大的影响。     

废旧橡胶热解制取油气的实验研究

对废旧橡胶的热解再生制取油气进行了相关研究。采用差热分析仪、气质联用仪等现代仪器分析手段和自制实验装置,考察了橡胶粒径、程序控制升温等对热解油气产率的影响。结果表明,热解气体主要成分为氢气、甲烷、乙烷、异丁烯等组分,热解的油组分主要是C_(16)~C_(19)等烃类产品;热解橡胶粒径为0.3 mm左右、实验温度~500℃的条件下,产油率、产气率较高,总油气收率稳定在50.5%左右。废旧橡胶颗粒直径从5 mm减小到0.1 mm,明显地促进橡胶热降解的反应,并且热解产物产率增加了7.9%。为废旧橡胶回收利用生产工艺提供了科学依据。     

蔗渣碱木素的热裂解特性

利用热重分析法研究了蔗渣碱木素的热解特性,并利用TG-FTIR和Py-GCMS对碱木素的热解产物种类及分布规律进行了分析。结果表明,木素热解呈现宽温度区域,可分为4个阶段,主要裂解温度范围为200～500℃,在400℃左右失重率最大,残余物得率较高。TG-FTIR分析显示了木素热解过程中气体产物的释放规律,300～500℃为主要热解挥发阶段,大部分气体产物在400℃左右产率达到最大。Py-GCMS分析表明,木素的热解产物大致可分为杂环、苯类芳香族、酚类芳香族、酯和酸等化合物,在主要热分解阶段,随着热解温度的升高,苯类和酚类芳香族化合物的含量增多,600℃时酚类物质的含量最高。     

废旧轮胎热解及热解产物研究展望

热解作为废旧轮胎处置的重要技术手段,可以有效实现其减量化、无害化和资源化利用。本文综述了废旧轮胎热解的影响因素以及热解产物的研究进展,对废旧轮胎热解的经济、环境和社会效益进行了说明,指出当前工业化热解废旧轮胎存在的问题,并展望了未来节能环保式热解工艺的应用前景。结合现有的工业化热解设备,优化工艺条件和反应器结构型式,进一步分析了热解产物即热解气、热解油及热解炭的成分结构与应用,通过对热解产物改性活化与提质处理,创造更大的经济效益。提出应基于环境法规要求和绿色发展理念,糅合多种处理技术,研制适合废旧轮胎热解的工艺装备,开发集收集/预处理/热解/产物回收与提质于一体的废旧轮胎处置技术,实现废旧轮胎高效清洁转化和高值利用。     

城市生活垃圾热解气化技术研究进展

从城市生活垃圾热转化方式的比较入手,简要阐明了热解气化过程,讨论了各类热解气化反应器的优缺点,概述了城市生活垃圾热解、气化实验研究进展以及热解气化技术中试及应用情况。通过比较各类实验研究,明确了热解温度、加热速率对热解产物产量及产物分布的影响,气化温度、氧气当量比(RO)对含氧气化反应的影响,气化温度、水蒸气与城市生活垃圾质量比(S/M)对水蒸气气化反应的影响。指出了城市生活垃圾热解气化实验研究热点在于优化控制参数,提高反应速率,促进目标产物高值化,抑制其它产物及污染物的生成,以及城市生活垃圾热解气化技术的发展方向。     

生物质与废轮胎共热解及催化对热解油的影响

生物质稻壳与废轮胎以不同比例组成的均匀混合物在管式固定床内共热解,MCM-41和SBA-15作为催化剂,对产生的热解油性质进行了研究。结果表明,随着废轮胎在混合物中比例增加,热解油产率和热值在增加,而黏度和密度在降低。当稻壳占到60%（质量）时,热解液体产率为44.5%（质量）,热解油热值为40 MJ·kg-1,热值与柴油接近;温度对热解油的产率和组分柠檬精油的生成影响较大。对组成一定的混合物,在热解温度500℃时二者均达到最大。通过对热解油主要组分柠檬精油和氧含量的分析说明,共热解过程中组分间可以产生一定的相互作用,并具有协同效果,体现在柠檬精油组分的含量低于加权后的浓度,氧含量大于加权后的数值;与没有催化剂存在情况相比,MCM-41和SBA-15的存在能显著降低热解液体的黏度和密度,其中,SBA-15的降低效果更为明显。     

废轮胎热解制油技术及油品应用前景

综述了国内外废轮胎热解制油技术的研究进展,对比了真空移动床热解、外热式批量进料固定床热解、内热式火焰固定床热解、回转窑热解和流化床快速热解等各种废轮胎热解技术的工艺及其特点;总结了热解产物中热解油的理化特性;并针对热解油高热值、高芳烃含量等特点,提出废轮胎热解油的可能应用前景,包括热解油整体作为燃料油燃烧或提取苯、甲苯、二甲苯及苧烯等具有较高经济价值的化工产品。     

Value-added products from waste: Slow pyrolysis of used polyethylene-lined paper coffee cup waste

The objectives of this study were to examine how to recycle cup waste efficiently and effectively and to determine if cup waste can be converted into liquid, solid, and gas value-added products by slow pyrolysis. The characteristics and potential utilizations of the pyrolysis products were investigated. The study included the effects of temperature, heating rate, and different feedstocks. The yield of pyrolysis oil derived from cup waste increased from 42% at 400°C to 47% at 600°C, while the yield of char decreased from 26% at 400°C to approximately 20% at 600°C. Acetic acid and levoglucosan were identified as the main components of the pyrolysis oil. The char obtained at 500°C was physically activated at 900°C for 3 h with CO₂. The adsorption capacity of the activated char was investigated with model compounds, such as methyl orange, methylene blue, ibuprofen, and acetaminophen. The results showed that the adsorption capacity of the activated char was similar to that of commercial activated carbon produced from peat. The higher heating value of the produced gas stream calculated at 400°C was 19.59 MJ/Nm³. Also, conventional slow pyrolysis (CSP) and microwave-assisted pyrolysis (MAP) technologies were compared to determine the differences in terms of products yields, composition and characteristics of the pyrolysis oil, and their potential applications. The CSP yields higher liquid products than MAP. Also, the pyrolysis oil obtained from the CSP had significantly more levoglucosan and acetic acid compared to that of the MAP.     

混合废塑料与焦化蜡油共催化裂解制取燃料油

以混合废塑料和焦化蜡油为原料,共催化裂解制备燃料油,克服了废塑料裂解中塑料粘稠度大且传热效率低、裂解炉中温度极不均匀、反应时间长、气体和固体收率高、液体收率低和易结焦等难题。详细考察焦化蜡油与混合废塑料质量比和催化剂用量对产物组成的影响以及FCC催化剂的重复使用性能。结果表明,在焦化蜡油与混合废塑料质量比为2、FCC催化剂用量为混合废塑料质量的10%、终温460 ℃并保持4 h条件下,燃料油收率达到96.67%,气体收率和釜残率分别仅有0.27%和1.53%。焦化蜡油的添加使液相产物中重组分增多,轻组分减少。FCC催化剂的重复使用性能好,催化剂重复使用5次,液体收率大于85%。采用混合废塑料与焦化蜡油共催化裂解的工艺不仅为“白色污染”的处理开辟了一条新途径,而且扩大了焦化蜡油的应用范围。     

废轮胎与配煤共焦化产物收率研究

利用2kg级模拟工业高温焦化装置进行废轮胎与煤共焦化实验,考察了共焦化产物分布及产物收率受废轮胎橡胶变化的影响．结果表明,煤与废轮胎共焦化时存在“协同效应”,该效应具有明显的增气、增油和降低热解水的作用．当废轮胎配比为1％～7％时,焦炭收率随配比增加而降低,焦油收率呈增加趋势;与原煤单独炼焦相比,焦炭收率最多减少2．27%,焦油增加幅度至少是焦油总量的3．3％．用小颗粒度废轮胎可提高冶金焦率,当废轮胎颗粒度为D〈0．20mm时,冶金焦率增加幅度至少是原煤单独炼焦的3．6％．在废轮胎粒度D〈0．20mm,配比为3％时共焦化,可得到最大冶金焦率,并使焦油收率有所提高．     

固体废弃物微波技术处理及其资源化

随着国民经济的快速发展,废旧橡胶轮胎、废旧塑料、废旧纤维素以及污泥等固体废弃物的量迅猛增加,固体废弃物的处理和资源化已迫在眉睫。在固体废弃物的处理及资源化过程中,微波技术具有加热速率快、加热均匀和固体废弃物有价值资源的选择性好等优点。采用微波技术处理废旧橡胶轮胎时,产物中的液体有机物选择性比较高,对炭黑和钢丝等物料的回收也比较简单,国外已有日均处理(6 000~7 000)条废旧轮胎的工业化生产线,可以实现废旧轮胎100%资源化再利用;在废旧塑料聚丙烯中添加石墨等微波吸收物质,然后进行微波技术处理,烯烃类组分的液体产物可以达到48.16%;废旧纤维素及其制品可以在较低温度下进行微波处理,废纸在200℃进行微波裂解可以获得15%的裂解气、42%的裂解油和43%的炭黑;含油污泥进行微波技术处理不但可获得液体有机物,还能够实现污泥的油水分离。因此,采用微波技术处理固体废弃物是一个废物的减量化、无害化和资源化过程,具有很好的应用前景。对近年来采用微波技术处理这些固体废弃物及其资源化的研究进展进行总结和评述,以期对我国固体废弃物处理和资源化的发展提供参考。     

医疗固体废弃物热解及其产物特性分析

目前关于医疗固体废弃物热解的研究主要集中在热解条件对产物分布的影响，在产物成分及应用方向少有报道。本试验将预处理后的医疗固体废弃物在450～550℃下进行热解处理，对热解后产生的气体、液体、固体三相产物，系统地分析了其成分及产物特性，并提出其进一步资源化利用方向。结果表明，所得气体产物中可燃组分占83.17%，热值为10995kcal/m³（1kcal=4.18kJ）；液体产物热值为8973kcal/kg，进一步分离提纯后所得产物中烃类组分占67.81%，热值可达10214kcal/kg；固体产物经过改质后，碳含量高达63.13%，热值为5455kcal/kg。研究表明，医疗固体废弃物热解得到的气、液、固三相产物在资源化利用方面都具有一定的价值，除了可以直接用作替代燃料外，三相产物中均含有多种应用广泛的化工原料。     

内旋式移动床煤热解新工艺开发及试验

采用2t/d外热内旋式移动床热解试验装置,通过控制反应器物料热解区及粉尘沉降气室区的温度,研究了内旋式移动床工艺温度分布对13mm以下神木煤热解产物产率及性质的影响规律。结果表明：物料热解温度控制为650℃和700℃时,煤料均实现了较好热解,半焦挥发分V_daf降低至10.36%～11.95%;相同物料热解温度,提高粉尘沉降气室温度后,辐射传热作用增强,半焦和焦油产率降低,煤气产率升高;在物料热解温度700℃,粉尘沉降气室温度500℃时,焦油收率Tar_d最高,为7.44%;物料热解温度为650℃,焦油模拟蒸馏360℃以下馏分含量为63.3%～72.0%,物料热解温度700℃时为67.5%～72.2%;相同物料热解温度,提高粉尘沉降气室温度后,焦油中轻油组分减少,洗油和沥青质含量增加,煤气中氢气含量增加;粉尘沉降气室温度达到550℃时,挥发物二次反应作用明显强于450℃和500℃;各工艺条件下,焦油中喹啉不溶物含量均低于1%,最低为0.51%。     

低阶煤热解多联产与混合发电系统

中国煤资源中80%以上属于中高挥发分的低阶煤. 将煤炭进行热解分级,液体产物可转化为化学品和燃料油,气体产物可作为燃气或转化为天然气使用,固体半焦是洁净的固体燃料. 中国科学院过程工程研究所自1999年开始对煤热解分级高效利用技术的基础理论、工艺和设备放大等方面进行了系统研究,并在廊坊中试基地建立了煤处理量为10 t/d的煤热解燃烧中试平台. 采用该实验装置对多种低阶煤进行热解,结果表明,在燃用半焦的同时焦油产率为煤干重的6%?10%,热解煤气产率为煤干重的8%?12%. 介绍了过程所煤热解分级混合发电系统,并对该系统在燃煤发电厂的应用进行了技术经济分析.