废轮胎热解残渣升级为商业炭黑的研究

发布时间：2024-02-03 21:21

　　废轮胎是一种现代交通领域处理比较棘手的固体废弃物,威胁着人们赖以生存的自然环境,给人类的生命健康带来潜在的危害,而且还会制约人类文明的进步和社会经济的发展;并且随着城市化进程的加快,交通运输业得到了迅猛的发展,使得由废轮胎带来的各种问题在发展中国家表现的更为突出。热解废轮胎产生的液体中存在大量有用的化学成分(苯及其同系物、柠檬烯等),且热值与柴油相近,所以,它既可以用作回收化工产品的原料,也可以用作燃料。因此,热解被认为是一种处置废轮胎的有效途径。然而,在热解中产生的大量固体残渣(主要成分为碳元素)通常被直接燃烧掉了,并没有发挥其应有的价值。鉴于此,对热解残渣升级为商业炭黑进行研究,寻求热解残渣的有效利用途径,对全面利用热解产物,提升其附加值具有的应用价值和科学意义。实验以废轮胎颗粒为原料,通过热解制得热解残渣,然后分别采用盐酸-氢氟酸联合酸洗和盐酸-氢氧化钠交替洗涤的方式对废轮胎热解残渣进行升级,以期成为轮胎用商业炭黑的替代品。探索了不同反应条件下废轮胎热解残渣的灰分含量;在单因素实验的基础上,采用正交试验对反应条件进行优化。通过元素分析、XRF分析、TG分析、FTIR分析、XRD分...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 轮胎概述
        1.2.1 轮胎配方及结构
        1.2.2 轮胎组成
    1.3 炭黑概述
    1.4 废轮胎的处理方法
        1.4.1 翻修和其他用途
        1.4.2 焚烧
        1.4.3 再生
        1.4.4 气化
        1.4.5 热解
    1.5 选题思路与研究内容
第二章 实验部分
    2.1 原料及试剂
    2.2 实验设备及分析仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 热解阶段
        2.3.2 后处理阶段
    2.4 性能分析方法
        2.4.1 元素分析
        2.4.2 X射线荧光光谱(XRF)
        2.4.3 热重(TG)分析
        2.4.4 傅立叶红外光谱(FTIR)
        2.4.5 比表面积测定(BET)
        2.4.6 X射线粉末衍射分析(XRD)
        2.4.7 拉曼
        2.4.8 扫描电子显微镜(SEM)
    2.5 小结
第三章 盐酸-氢氟酸联合酸洗升级废轮胎热解残渣的研究
    3.1 热解条件对固相产物的影响
        3.1.1 热解实验条件的确定
        3.1.2 热解残渣的产率
        3.1.3 热解条件对固相产物组成的影响
    3.2 盐酸处理对热解残渣性质的影响
        3.2.1 单因素实验选择盐酸洗涤对热解残渣灰分的影响
        3.2.2 正交实验优化盐酸除灰分实验
    3.3 氢氟酸洗对热解残渣灰分的影响
    3.4 热解炭黑与商业炭黑的性能比较
        3.4.1 基本性质
        3.4.2 热重分析
        3.4.3 红外分析
        3.4.4 X射线粉末衍射分析
        3.4.5 拉曼分析
        3.4.6 SEM分析
    3.5 经济性分析
    3.6 小结
第四章 盐酸-氢氧化钠溶液交替洗涤升级热解残渣的探索
    4.1 .单因素实验选择氢氧化钠处理对热解残渣性质的影响
        4.1.1 反应单位时间的选择
        4.1.2 氢氧化钠浓度的选择
        4.1.3 反应温度的选择
    4.2 正交实验优化盐酸除灰分实验
        4.2.1 正交试验设计
        4.2.2 正交试验的直观分析
    4.3 经济性分析
    4.4 小结
第五章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
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本文编号：3894702