煤掺废塑料共炼焦实验研究-热能工程专业毕业论文.docxVIP

东北大学硕士学位论文 东北大学硕士学位论文 摘要 摘 要 由废塑料引起的“白色污染”是世界性的环境问题，废塑料的无害化处理 与资源化利用受到人们的普遍关注。近年来，各种废塑料处理方法应运而生， 其中，废塑料与煤共炼焦技术满足废塑料处理的三化(资源化、无害化、减量 化)要求，且具有可观的经济效益、社会效益和环保效益，是一项行之有效的 废塑料处理技术。“利用炼焦工艺处理废塑料”被列为2002年北京市重点科技 计划项目，“煤掺废塑料共炼焦”是其中的一部分。本文在前人研究的基础上， 围绕废塑料与炼焦配煤共炼焦的“协同效应”进行热失重和2kg模拟焦炉实验 研究，具体研究内容和研究结果摘要如下： l、利用热天平进行废塑料热解、煤热解和废塑料与煤共热解的热失重实验： 废塑料与煤共热解在200 6C一550℃的温度区间内存在明显的相互作用，定义为 “塑性阶段的协同效应区”，它直接影响共炼焦热行为：添加一定配比废塑料(1％ 一3％)，共热解塑性阶段失重量低于煤热解时对应的失重量，最大失重峰温高于 煤热解时对应的温度；随废塑料配比增加，共热解最大失重峰温向低温区移动； 在升温速率为20。C／min-80。C／rain之间时，废塑料与煤共热解最终失重量随升 温速率加快而降低。 2、利用2kg模拟焦炉装置进行废塑料热解、煤炼焦及煤掺废塑料共炼焦实 验：煤炼焦过程中水分蒸发要吸收大量的热量，在炼焦生产中预先(低温)除去 煤的水分能够缩短炼焦时间和降低炼焦能耗：废塑料热解与煤炼焦相比，固体和 气体的产率明显减少，焦油的产率明显增多；与煤炼焦相比，添加一定配比废塑 料(1％一4％)与煤共炼焦的焦炭产率变化不大，但能较明显的提高焦油的产率 和煤气产率，且显著降低水的收率，呈现出“增油减水”效应；随着废塑料配比 增加，焦油和煤气产率增加，焦炭产率和水分收率整体降低。 3、关于焦炭的冶金性能(冶金焦率、焦炭的反应性(CRI)和反应后强度 (CSR)、焦炭的孔结构)实验表明：在一定的废塑料配比范围(1％一2％)内， 煤掺废塑料共炼焦能够提高冶金焦率，但废塑料配比加大时，共炼焦所得的冶金 焦率降低：添加1％废塑料与煤共炼焦可以显著降低焦炭反应性，提高焦炭反应 后强度；随着废塑料配比增加，焦炭的反应性提高，反应后强度相应降低；与煤 炼焦的焦炭相比，煤掺一定配比废塑料(2％一6％)共炼焦所得焦炭的孔隙率增 加，但中孔(直径20—100!-tm)的孔隙率减少；随着废塑料配比增加，焦炭的 孔隙率呈增加趋势。 东北大学硕士学位论文 东北大学硕士学位论文 摘要 4、焦油的成分实验表明：废塑料焦油中芳香烃类有机物分子量较小，烷烃和 烯烃的比例较高，而煤焦油中芳香烃类有机物分子量较大，烷烃和烯烃的比例较 低；与煤焦油相比，煤掺2％废塑料共炼焦所得焦油明显芳香烃比例增加，烷烃 比例和烯烃比例减少，总体呈现“芳构化”趋势；与煤焦油相比，煤掺2％废塑 料共炼焦所得焦油中的芳香烃和烷烃均明显表现出“轻质化”的趋势，烯烃也略 有“轻质化”趋势。 关键词：煤，废塑料，共炼焦 东北大学硕士学位论文 东北大学硕士学位论文 Abstract Abst ract “W-bite pollution”induced by waste plastics(WP)has been a worldwide environment problem，and hurtless disposal and wealthy use of WP has been a focus which people attend．In recent years，a lots of disposing method on WP has appeared， in which，CO-coking of WP and coal Can realize the wealth of WP,dispose WP with no hurt and reduce the capacity of WP,and has great benefits of economy,society and environment protection，SO its a effective disposing of WE“Disposing of WP with cocking technique’’has been listed by the Key proj ect of science and technology plan of Beijing city in 2002．Base