發(fā)布時間：2023-06-02 00:24

　　近年來,塑料的催化熱解技術逐漸替代傳統(tǒng)熱解技術,可將廢塑料選擇性轉化為可利用產物,具有良好的應用前景。然而,現有技術仍然不夠成熟,將廢塑料轉化為氣態(tài)燃料和化工原料的成本較高,其中最關鍵的限制因素是性能優(yōu)良的熱解用催化劑的開發(fā)。鎳基催化劑來源廣泛且價格低廉,對于聚合物中C-C鍵和C-H鍵具有較強的活化能力。因此本文針對基于不同載體的鎳基催化劑對廢舊塑料熱解機理和產物的影響進行了探究,同時研究了催化劑的抗積碳特性以進一步提高熱解催化劑的性能。首先,利用熱重-紅外聯(lián)用技術分析HDPE和PP的熱解和催化熱解特性。研究發(fā)現,在三個升溫速率(5,10,15℃/min)下,PP較HDPE更容易發(fā)生熱解。兩者熱解產物以飽和烷烴和烯烴為主,因為兩種塑料中可聚合單體的差異,產物含量會有所不同。隨后應用等轉化率法中的KAS法和FWO法及模型擬合法中的CR法來確定兩種塑料熱解的動力學參數。HDPE和PP的機理函數可分別用球形對稱的相界反應模型(R3)和圓形對稱的相界反應模型(R1)描述。在加入Ni/Al₂O₃和Ni/HZSM-5后,兩種催化劑可以有效降低反應能耗,并...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 塑料廢棄物的來源
        1.2.2 廢棄塑料的處理技術
        1.2.3 廢塑料熱解技術進展
        1.2.4 廢塑料熱解動力學
        1.2.5 催化劑失活
        1.2.6 塑料催化熱解中積碳問題的研究進展
    1.3 課題研究意義及目的
    1.4 課題研究內容
第二章 聚烯烴塑料熱解特性及動力學分析
    2.1 引言
    2.2 熱解動力學理論基礎
        2.2.1 Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法
        2.2.2 Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法
        2.2.3 Coats-Redfern(CR)法
    2.3 實驗材料及裝置
        2.3.1 實驗材料
        2.3.2 熱重-紅外聯(lián)用裝置
    2.4 結果與討論
        2.4.1 HDPE熱解特性及熱解動力學分析
        2.4.2 PP熱解特性及熱解動力學分析
    2.5 本章小結
第三章 聚烯烴塑料催化熱解特性及動力學分析
    3.1 引言
    3.2 催化劑制備
        3.2.1 試劑及設備
        3.2.2 催化劑的制備
    3.3 實驗裝置及方法
        3.3.1 管式爐熱解裝置
        3.3.2 熱重-紅外聯(lián)用裝置
        3.3.3 氣體產率測試裝置
    3.4 結果與討論
        3.4.1 催化劑對塑料熱解產物分布的影響
        3.4.2 HDPE催化熱解特性及熱解動力學分析
        3.4.3 PP催化熱解特性及熱解動力學分析
    3.5 本章小結
第四章 塑料催化熱解過程催化劑積碳失活特性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗裝置及方法
    4.3 催化劑表征
        4.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        4.3.2 比表面積和孔結構(BET)
        4.3.3 X射線衍射(XRD)
        4.3.4 氧氣程序升溫氧化(TPO)
        4.3.5 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)
    4.4 結果與分析
        4.4.1 SEM表征
        4.4.2 BET表征
        4.4.3 XRD表征
        4.4.4 TPO表征
        4.4.5 FTIR表征
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 不足與展望
參考文獻
攻讀學位期間所取得的相關科研成果
致謝



本文編號：3827312