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利用焦化工藝處理廢塑料實(shí)驗(yàn)研究

發(fā)布時間：2020-10-23 10:01

　　解決廢塑料造成的“白色污染”，是國內(nèi)外環(huán)保工作者廣泛關(guān)注的研究課題，為此，各種廢塑料處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中，利用焦化工藝與裝備處理廢塑料技術(shù)，較好地實(shí)現(xiàn)了處理過程的資源化、減量化和無害化，具有顯著的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。論文以北京城市生活垃圾中的廢塑料和首鋼的煉焦配煤為原料，分別使用熱天平、熱重-紅外光譜儀、2kg和200kg焦?fàn)t等實(shí)驗(yàn)室設(shè)備以及首鋼焦化廠4#焦?fàn)t，圍繞廢塑料與煤共焦化的關(guān)鍵技術(shù)，從配料組成、混合方式、熱解制度直到工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，打破了國際上“煉焦配煤添加廢塑料與提高焦炭質(zhì)量不可兼得”的研究現(xiàn)狀，開發(fā)出焦化和環(huán)境效益雙贏的“利用焦化工藝處理廢塑料新技術(shù)”。這項(xiàng)技術(shù)，不僅在滿足焦炭質(zhì)量要求的前提下擴(kuò)大了煉焦配煤中添加廢塑料的比例，而且在限定廢塑料添加比例的條件下提高了焦炭質(zhì)量，為科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)地治理“白色污染”提供了理論依據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)，為鋼鐵廠與環(huán)境友好城市化功能的實(shí)現(xiàn)開辟了新途徑。 1．利用熱天平進(jìn)行廢塑料、煉焦配煤單獨(dú)熱解和兩者按不同方式、不同比例混合共熱解的失重實(shí)驗(yàn)，研究了單獨(dú)熱解與混合熱解時的熱失重特性。結(jié)果表明：煉焦配煤的熱解失重緩慢，廢塑料的則相對迅速激烈；煉焦配煤的熱解失重溫度區(qū)間較寬，而廢塑料的則相對較窄；廢塑料與煉焦配煤熱解存在相互重疊的失重溫度區(qū)間，并在此溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”，其強(qiáng)度可以用σ=D×sum from|△r_i|來表示；廢塑料與煤混合共熱解的熱失重特性與廢塑料的添加比例及其與煤的混合方式密切相關(guān)，并將直接影響共焦化時的熱行為；廢塑料預(yù)先與煤混合熔融處理后，再按一定比例與煤混合共焦化有望獲取較好的焦炭質(zhì)量。 2．利用熱重-紅外光譜聯(lián)用技術(shù)分別考察了純聚氯乙烯(PVC)、煉焦配煤(BC)以及2％PVC+98％BC熱解時氯元素的逸出與殘留特征，研究廢塑料與煤共焦化過程中氯元素的變遷規(guī)律。結(jié)果表明：廢塑料與煤共焦化過程中超過85％的氯元素以HC1形態(tài)析出，驗(yàn)證了新日鐵“廢塑料與煤共焦化過程中大部分氯以氯化氫的形式被氨水吸收并生成氯化氨”的結(jié)論；我國焦?fàn)t中可添加[0，4.75％-6.33％]的廢塑料與煉焦配煤共焦化，殘留在焦炭中的氯不會對高爐設(shè)備腐蝕造成影響。 3．利用首鋼2kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t與200kg實(shí)驗(yàn)焦?fàn)t進(jìn)行了廢塑料與煤共焦化中試試驗(yàn)，研究廢塑料與煤混合熔融制塑料型煤(簡稱為廢塑料WP_2)后按不同比例與煉焦配煤共焦化所得產(chǎn)物分布及其組成特性。結(jié)果表明：與煉焦配煤單獨(dú)焦化相
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：X705
【部分圖文】：

曲線,熱解動力學(xué),曲線,廢塑料

00鉚1+99%Be圖2.1不同n(e)1%鉚2+99，00Be(勺l%WPI+2ooo/+A97%BC值所得熱解動力學(xué)曲線(部分)Fig.2.1TheP，Tolytiekinetieeuvresofdifl七rentvaluesof‘n，為更好討論添加廢塑料對煤熱失重特性的影響，文中將不同物料熱解過程中

熱解,聚氯乙烯,FTIR譜