天然橡膠熱解氣相產(chǎn)物生成機理研究
發(fā)布時間:2020-12-23 16:14
廢舊橡膠已經(jīng)成為僅次于廢舊塑料的一類高分子材料,簡單化的處理(填埋、燃燒)不僅浪費大量資源,也會對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生威脅。因此,有效利用廢舊橡膠已經(jīng)迫在眉睫。廢舊橡膠熱解是一種高效的熱化學回收方法,可以產(chǎn)生具有高利用價值的能量及產(chǎn)品。本文通過分子動力學模擬研究了天然橡膠的熱解規(guī)律,并采用反應分子動力學、工藝過程模擬與熱重-紅外實驗相結合的方法討論了天然橡膠熱解過程中氣體產(chǎn)物的組分及生成機理。然后采用熱重-紅外實驗進一步討論不同的升溫速率和氣體氛圍對熱解過程及氣體產(chǎn)物的影響。這將對改善天然橡膠熱解的產(chǎn)氣率和通過改變熱解條件獲得所需產(chǎn)物起理論指導作用。首先,在Hyperchem軟件中,基于AMBER力場對聚合度為10的天然橡膠模型的熱解過程進行了模擬。模擬結果表明天然橡膠熱解過程包括低溫加熱過程和高溫斷裂過程,當溫度低于600K時,只是分子內(nèi)部結構發(fā)生了一些物理變化;溫度達到600K左右時,分子鍵開始發(fā)生斷裂,生成少量大分子碎片,隨著溫度的升高,大分子碎片會進一步生成較多的小分子碎片,主要有-CH2-、-CH3、H、-C2H...
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
870-2050年世界能源結構變化及預測
圖 1.2 2007-2017 年我國能源生產(chǎn)總量和消費總量源消費結構中,以消耗煤炭為主。這種過度單一的能耗常生活以消耗煤炭為主,不充分利用其他能源,使能源煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物等有害氣體對生態(tài)環(huán)境造成嚴重再生的一次性能源,一旦供應不足,許多產(chǎn)業(yè)將面臨能源耗造成的環(huán)境惡化和能源供需矛盾日益突出,因此調整能,開發(fā)綠色能源和提高能源利用效率是一個越來越重要橡膠的利用意義膠工業(yè)已成為國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)之一。像日用、醫(yī)療掘、交通、建筑、機械、電子等重工橡膠設備及新興產(chǎn)都可以看到橡膠的存在。因此,對于橡膠的需求量與日的廢舊橡膠產(chǎn)生。由于廢橡膠是一種熱固性聚合物,很們也只是對其進行燃燒和掩埋等簡單化處理[5]。這就導燒產(chǎn)生的有害氣體也對環(huán)境和人的身體健康有危害。因
圖 1.3 2011-2016 年我國廢輪胎的產(chǎn)生量與回收率走勢表 1.1 幾種物質的熱值 輪胎(汽車)輪胎(卡車)輪胎(摩托車)生物質(木材)煙煤 J/kg) 38.6 33.4 29.18 16.7-19.0 34.0 舊輪胎的回收利用方式包括再生橡膠、輪胎翻新、橡膠我國,主要利用方式是再生膠,但其生產(chǎn)利潤低、勞動大、環(huán)境污染嚴重[10],目前正在尋求新的脫硫技術;輪減少污染、能源排放,是一種經(jīng)濟效益最佳、最環(huán)保的橡膠粉生產(chǎn)無二次污染,廢輪胎利用率可以到 100%,附良好的發(fā)展前景,但是膠粉表面具有惰性,與基體材料其關鍵是對其進行表面改性[11]。 相對其他三種利用方式小的污染性和有效性,并且熱解產(chǎn)物可以根據(jù)不同的需
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國能源可持續(xù)發(fā)展探析[J]. 多金榮. 林業(yè)經(jīng)濟. 2018(03)
[2]廢輪胎胎側膠粉的熱解反應特性及動力學研究[J]. 蓋希坤,方穎超,李音,張良佺,楊瑞芹,田原宇. 橡膠工業(yè). 2017(05)
[3]廢舊橡膠資源化與環(huán)境[J]. 盧娜,辛振祥. 世界橡膠工業(yè). 2016(07)
[4]正戊烷熱裂解一次反應機理的數(shù)值模擬[J]. 張紅梅,孫維,李金蓮,李春秀,郝玉蘭,溫靜,趙亮,趙晶瑩. 石油學報(石油加工). 2016(02)
[5]丙烷-正丁烷混合熱裂解反應機理及相互作用機理的數(shù)值模擬[J]. 李金蓮,張紅梅,李春秀,孫維,郝玉蘭,李麗麗,趙亮,張永軍. 計算機與應用化學. 2016(02)
[6]氟橡膠熱分解動力學及熱老化壽命研究[J]. 鮮一,張友捷,伍勇. 四川化工. 2016(01)
[7]白炭黑/熱解炭黑并用對胎側膠料性能的影響[J]. 王永軍,陳春花,李苗,辛振祥. 特種橡膠制品. 2015(05)
[8]C4烷烴混合熱裂解反應機理的數(shù)值模擬[J]. 張紅梅,李春秀,郝玉蘭,李金蓮,趙晶瑩. 化學工程. 2015(05)
[9]工程輪胎裂解炭黑的表征與應用[J]. 喬慧君,杜愛華. 特種橡膠制品. 2015(02)
[10]乙烷丙烷單獨及混合裂解相互作用機理的模擬研究[J]. 張紅梅,李青月,李金蓮,郝玉蘭,張晗偉,趙亮. 化工科技. 2015(01)
博士論文
[1]能源與環(huán)境學科中的多尺度多物理化學耦合反應輸運過程數(shù)值模擬研究[D]. 陳黎.西安交通大學 2017
[2]ReaxFF反應力場的開發(fā)及其在材料科學中的若干應用[D]. 劉連池.上海交通大學 2012
[3]界面微觀特性的分子動力學模擬研究[D]. 蔡治勇.重慶大學 2008
[4]分子動力學模擬的若干基礎應用和理論[D]. 殷開梁.浙江大學 2006
碩士論文
[1]木質素模型化合物熱解的微觀機理研究[D]. 黃曉露.重慶大學 2012
[2]廢輪胎鹽浴熱解制取燃料油的研究[D]. 王學通.河北工業(yè)大學 2008
[3]橡膠的熱裂解機理及動力學研究[D]. 孫玉海.廣西大學 2004
本文編號:2933986
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
870-2050年世界能源結構變化及預測
圖 1.2 2007-2017 年我國能源生產(chǎn)總量和消費總量源消費結構中,以消耗煤炭為主。這種過度單一的能耗常生活以消耗煤炭為主,不充分利用其他能源,使能源煤燃燒產(chǎn)生的氮氧化物等有害氣體對生態(tài)環(huán)境造成嚴重再生的一次性能源,一旦供應不足,許多產(chǎn)業(yè)將面臨能源耗造成的環(huán)境惡化和能源供需矛盾日益突出,因此調整能,開發(fā)綠色能源和提高能源利用效率是一個越來越重要橡膠的利用意義膠工業(yè)已成為國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)之一。像日用、醫(yī)療掘、交通、建筑、機械、電子等重工橡膠設備及新興產(chǎn)都可以看到橡膠的存在。因此,對于橡膠的需求量與日的廢舊橡膠產(chǎn)生。由于廢橡膠是一種熱固性聚合物,很們也只是對其進行燃燒和掩埋等簡單化處理[5]。這就導燒產(chǎn)生的有害氣體也對環(huán)境和人的身體健康有危害。因
圖 1.3 2011-2016 年我國廢輪胎的產(chǎn)生量與回收率走勢表 1.1 幾種物質的熱值 輪胎(汽車)輪胎(卡車)輪胎(摩托車)生物質(木材)煙煤 J/kg) 38.6 33.4 29.18 16.7-19.0 34.0 舊輪胎的回收利用方式包括再生橡膠、輪胎翻新、橡膠我國,主要利用方式是再生膠,但其生產(chǎn)利潤低、勞動大、環(huán)境污染嚴重[10],目前正在尋求新的脫硫技術;輪減少污染、能源排放,是一種經(jīng)濟效益最佳、最環(huán)保的橡膠粉生產(chǎn)無二次污染,廢輪胎利用率可以到 100%,附良好的發(fā)展前景,但是膠粉表面具有惰性,與基體材料其關鍵是對其進行表面改性[11]。 相對其他三種利用方式小的污染性和有效性,并且熱解產(chǎn)物可以根據(jù)不同的需
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國能源可持續(xù)發(fā)展探析[J]. 多金榮. 林業(yè)經(jīng)濟. 2018(03)
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[3]廢舊橡膠資源化與環(huán)境[J]. 盧娜,辛振祥. 世界橡膠工業(yè). 2016(07)
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[5]丙烷-正丁烷混合熱裂解反應機理及相互作用機理的數(shù)值模擬[J]. 李金蓮,張紅梅,李春秀,孫維,郝玉蘭,李麗麗,趙亮,張永軍. 計算機與應用化學. 2016(02)
[6]氟橡膠熱分解動力學及熱老化壽命研究[J]. 鮮一,張友捷,伍勇. 四川化工. 2016(01)
[7]白炭黑/熱解炭黑并用對胎側膠料性能的影響[J]. 王永軍,陳春花,李苗,辛振祥. 特種橡膠制品. 2015(05)
[8]C4烷烴混合熱裂解反應機理的數(shù)值模擬[J]. 張紅梅,李春秀,郝玉蘭,李金蓮,趙晶瑩. 化學工程. 2015(05)
[9]工程輪胎裂解炭黑的表征與應用[J]. 喬慧君,杜愛華. 特種橡膠制品. 2015(02)
[10]乙烷丙烷單獨及混合裂解相互作用機理的模擬研究[J]. 張紅梅,李青月,李金蓮,郝玉蘭,張晗偉,趙亮. 化工科技. 2015(01)
博士論文
[1]能源與環(huán)境學科中的多尺度多物理化學耦合反應輸運過程數(shù)值模擬研究[D]. 陳黎.西安交通大學 2017
[2]ReaxFF反應力場的開發(fā)及其在材料科學中的若干應用[D]. 劉連池.上海交通大學 2012
[3]界面微觀特性的分子動力學模擬研究[D]. 蔡治勇.重慶大學 2008
[4]分子動力學模擬的若干基礎應用和理論[D]. 殷開梁.浙江大學 2006
碩士論文
[1]木質素模型化合物熱解的微觀機理研究[D]. 黃曉露.重慶大學 2012
[2]廢輪胎鹽浴熱解制取燃料油的研究[D]. 王學通.河北工業(yè)大學 2008
[3]橡膠的熱裂解機理及動力學研究[D]. 孫玉海.廣西大學 2004
本文編號:2933986
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