废旧聚四氟乙烯滤袋的清洗回收研究

发布时间：2017-04-11 13:17

  本文关键词：废旧聚四氟乙烯滤袋的清洗回收研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：燃煤电厂、垃圾焚烧厂、水泥、钢铁生产等企业的烟尘排放是大气的主要污染源。袋式除尘技术可捕集细小粉尘,有效去除烟气中的粉尘污染物,在燃煤电厂锅炉除尘、大型水泥窑头和窑尾除尘、垃圾焚烧尾气净化等领域有着广泛的应用。PTFE纤维、滤袋基布和覆膜滤料等约占整个高温滤袋材料总产量的20%,是我国实现节能减排和控制粉尘污染物排放的关键材料之一。PTFE滤袋平均使用寿命为3年,每年约有2000吨废旧PTFE滤袋有待回收利用。一方面产生废旧PTFE的工厂愿意垫付一部分资金用于处理费,另一方面回收料可以再次应用,并且解决了应处理不当造成的环境问题。所以PTFE滤袋的回收具有经济和环保效益。本文采用强酸和氧化剂清洗废旧PTFE滤袋,再对废旧滤袋进行热处理,然后球磨成PTFE粉料,对其进行回收再利用。本文研究清洗剂成分、清洗温度和时间对废旧滤袋的白度和力学性能的影响,研究最佳的清洗工艺;探讨热处理温度和时间对滤袋结晶度的影响;研究球磨转速和时间等对PTFE粉料的粒径等性质的影响。主要研究内容及结论如下:(1)单组份溶液浸泡实验中,随着浸泡液温度和时间的增加,废旧滤袋的白度值随之增大。Na Cl O有较强的氧化性,可氧化有机物,因此清洗效果:10%Na Cl O溶液72%HCl O4溶液80%H2SO4溶液。H2SO4-HCl O4双组分溶液浸泡实验中,随着HCl O4含量的增加,滤袋的白度值增大;当H2SO4与HCl O4的体积比为1:1时,滤袋的白度值达到最大。将Na Cl O与H2SO4-HCl O4双组分溶液联用,将滤袋经10%Na Cl O常温浸泡5天后,再经体积比为1:1的H2SO4-HCl O4双组分溶液70℃下处理10h后,废旧滤袋的白度值与新滤袋没有明显的差别。(2)对PTFE滤袋进行热处理,随着热处理温度的升高,PTFE结晶度下降。当温度高于380℃时,因PTFE大分子发生降解,结晶度和熔点下降,PTFE发生脆化现象,其韧性和延伸性也随之降低。当热处理温度低于380℃时,延长热处理时间对PTFE结晶度和拉伸性能影响较小。(3)对热处理后的废旧PTFE滤袋进行球磨处理,当球磨转速、磨球直径和球磨时间分别为500r/min、φ15mm和1.5h时,PTFE粉末直径可达50~76?m(300~200目)。以废旧滤袋为原料球磨得到的PTFE粉体压制热处理的成品剪切强度小于PTFE新料,这是因为多次热处理PTFE表面发生固熔现象,导致相互间的结合力变弱。将PTFE新料和回收料以质量比3:1混合时,其成品剪切强力达到新料的96%,而纯回收料仅为新料的80%。
【关键词】：PTFE 滤袋 回收利用 结晶度 力学性能
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS156;X705
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 PTFE的结构和性能11-15
• 1.1.1 PTFE的结构11-12
• 1.1.2 PTFE的晶态结构12-13
• 1.1.3 PTFE的热力学性能13-14
• 1.1.4 PTFE的化学性能14
• 1.1.5 PTFE的热学性能14-15
• 1.2 PTFE滤袋的应用15-18
• 1.2.1 滤袋材料具备的性能15-16
• 1.2.2 过滤材料加工方法16-17
• 1.2.3 PTFE在除尘领域应用的优势17-18
• 1.3 PTFE的回收方法18-20
• 1.3.1 机械粉碎法18-19
• 1.3.2 辐射裂解法19-20
• 1.3.3 高温裂解法20
• 1.4 课题研究的意义和研究内容20-22
• 1.4.1 课题的研究目的20
• 1.4.2 课题的研究内容20-22
• 第二章 废旧PTFE滤袋的清洗22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.2.1 实验材料22
• 2.2.2 实验仪器22-23
• 2.2.3 单组分溶液浸泡实验23
• 2.2.4 双组分溶液浸泡实验23
• 2.2.5 NaClO-双组分溶液联用体系浸泡实验23
• 2.3 结果与讨论23-30
• 2.3.1 单组分溶液对废旧滤袋白度的影响23-27
• 2.3.2 双组分溶液对废旧滤袋白度的影响27-28
• 2.3.3 NaClO-双组分联用体系对废旧滤袋白度的影响28-29
• 2.3.4 浸泡清洗工艺对滤袋力学性能的影响29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 热处理对PTFE滤袋拉伸强力的影响31-39
• 3.1 引言31
• 3.2 实验部分31-33
• 3.2.1 实验材料31
• 3.2.2 实验仪器31-32
• 3.2.3 PTFE滤袋的热处理32
• 3.2.4 SEM测试32
• 3.2.5 熔点与结晶度测试32
• 3.2.6 力学性能的测试32-33
• 3.3 结果与讨论33-38
• 3.3.1 表面形貌研究33-35
• 3.3.2 热处理对PTFE滤袋结晶度的影响35-37
• 3.3.3 拉伸性能分析37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章：PTFE滤袋的粉碎及细度对制品剪切强度的影响39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 实验部分39-41
• 4.2.1 实验器材39-40
• 4.2.2 实验原料40
• 4.2.3 实验40-41
• 4.3 结果与讨论41-48
• 4.3.1 球磨转速对PTFE粉体细度的影响41-42
• 4.3.2 球磨时间对PTFE粉体细度的影响42-43
• 4.3.3 磨球规格对细度的影响43
• 4.3.4 装球比例对粉碎效果的影响43-44
• 4.3.5 退火过程对粉碎效果的影响44-45
• 4.3.6 PTFE剪切性能与用料的关系45-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 结论与展望50-52
• 5.1 结论50-51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-56
• 攻读学位期间的研究成果56-57
• 致谢57

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