硕士论文反烧式固定床废轮胎与生物质共热解实验研究版讲解.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 反烧式固定床废轮胎与生物质共热解实验研究 目 录 绪论 废轮胎胶粉与生物质管式炉共热解实验研究 废轮胎热解中试工艺系统设计 利用热分析研究废轮胎胶粉的热解特性 整胎与生物质共热解中试实验研究 结论与展望 第1章 绪论 图1-1 2000-2009年人均 GDP 与“三废”排放量对比 1.1 环境问题 图1-2 我国“三废”排放剧增 第1章 绪论 1.2 废轮胎的危害 废轮胎由20多种物质组成的高分子弹性材料，具有很强的抗热、抗生物、抗机械性，埋在地下数百年都不会降解。 容易滋生蚊虫传播疾病。 由于废轮胎中的橡胶成份热值很高，极易引发火灾，而且轮胎燃烧将释放大量二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、苯类、二甲苯类、多环芳烃等有毒有害气体，产生严重的黑色污染。 2005年我国产生废轮胎大约为1.25亿条，约合324万吨，其中174万吨废轮胎被用来土法炼油，排放二氧化硫48万吨，造成严重的环境污染和巨大的经济损失。 图1-3 废轮胎危害 第1章 绪论 国家 2010年 2011年 2012年 美洲国家 510.1 529.1 549.1 欧洲国家 461 501.4 522.9 俄罗斯 74.6 79.2 83.7 非洲/中东 40 38.7 40.9 中国 808.8 852.7 879.8 亚洲其他国家 705.7 731.5 772.1 合计 2486 2585 2717.5 增长率/% 15.7 4 5.1 表1-1 2010-2012年世界橡胶消费量（104 t） 1.3 废轮胎的来源 图1-5 轮胎结构图 图1-6 轮胎橡胶化学组成 图1-4 数量巨大的机动车辆 第1章 绪论 1.4 废轮胎的资源化利用 图1-7 废轮胎的资源化利用方式 常压惰性气体 真空热解 催化热解 熔盐热解 等离子热解 共热解 1.5 废轮胎热解工艺 第1章 绪论 1.6 技术路线 图1-8 技术路线 废轮胎和生物质基本物性分析 工业分析 元素分析 热重分析 管式炉中进行试验 温度 混合比 气体成分及热值 产物产率 建立中试实验装置并进行试验 空气当量比 混合比 气体成分及热值 产物产率 经济性及可行性评估 生物质气化技术 第2章 利用热分析研究废轮胎胶粉的热解特性 2.1 热分析 热重实验采用的仪器为法国Setaram公司的TGA92热综合分析仪。温度范围：RT—1600℃，升温速率：0—100℃/min，冷却时间：25分钟（1600℃-100℃），称重范围：最大20克，天平解析度：0.02μg，测量气氛：惰性，氧化，静态，真空，可抽真空。 图2-1 废轮胎胶粉 图2-2 生物质粉末 2.2 实验样品 本章以胶粉和松木屑颗粒为研究对象，粒径均为1-1.6mm，如图2-1和2-2所示。表2-1分别为胶粉与生物质的工业分析和元素分析。 第2章 利用热分析研究废轮胎胶粉的热解特性 2.2 实验样品 原料种类 工业分析(%) 元素分析(%) Mad Vad Aad FCad C H N S O 生物质 6.25 78.95 0.76 14.04 52.3 5.82 0.24 0 38.81 废轮胎 2.00 67.50 5.30 25.20 88.56 8.27 0.41 1.43 1.33 表2-1 废轮胎与生物质的工业分析和元素分析 2.3 实验内容 采用轮胎胶粉、以及胶粉与生物质1:1的混合物作为实验样品，用量均为10 mg；采用高纯氮气(99.999 %)作为载气，其流量为100 ml/min；升温速率为10 ℃/min、50 ℃/min和100 ℃/min。将样品以不同的升温速率由室温加热至至1000 ℃，并恒温30 min。 2.4 结果和讨论 图2-3 胶粉在10 ℃/min的升温率下热重曲线 图2-4 胶粉在50 ℃/min的升温率下热重曲线 图2-5 胶粉在100 ℃/min的升温率下热重曲线 图2-6 升温速率对胶粉热解TG曲线的影响 第2章 利用热分析研究废轮胎胶粉的热解特性 胶粉热重分析 干燥 半焦缩聚 主要热解 初始热解 升温速率增加 热滞后加剧 产生失重后移 丁苯橡胶 顺丁橡胶 天然橡胶 顺丁橡胶 2.4 结果和讨论 样品 温度（℃） 失重（%） n A E（kJ/mol） R Em(kJ/mol) 废轮胎 230~395 45.76 1/3 1.99E+08 45.86 0.9979 43.24 395~497 47.32 1 1.02E+08 38.73 0.9989 497~668 6