废弃印刷线路板高温燃烧特性及溴迁移转化特性
发布时间：2021-04-09 12:04
废弃物处置的研究意义不仅在于无害化排放,更在于资源的循环利用。目前相关研究所关注的各种废弃印刷线路板处置方法中,以高温燃烧为特征的火法冶金工艺具有资源化程度最大的优点,因而非常具有研究价值。本研究选择了废弃印刷线路板高温燃烧处置过程两个关键问题,高温燃烧特性、溴的迁移转化规律,进行了深入研究。采用热重-红外联用技术研究了不同阶段／温度区间内线路板热解、燃烧特性,研究首次发现：挥发份释放阶段相同温度区间,空气氛围下挥发份的释放量相对于氮气氛围明显减少,这与一般燃料的挥发份释放规律明显不同。此结果为线路板实际处理时燃烧过程的组织提供了有价值的信息：在燃烧初期,减少或不提供新鲜空气将有效促进挥发份的释放,从而保证顺利点火、促进稳定燃烧。此外升温速率增加,反应时间缩短,固定碳氧化程度也略有增加,燃烧更加完全。这对焚烧工艺的选择及燃烧室设计有一定价值。率先采用小型连续进料的管式沉降炉研究了不同操作条件对燃烧完全性的影响,结果显示：燃烧效率取决于温度、过量空气系数、烟气高温区平均停留时间。研究首次发现,在CO转化过程中,温度的影响非常显著。在温度相对较低时HBr转化为Br2的过程抑制了CO的转化。...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
目录
1 绪论
1.1
1.1.2 全球电子废弃物的数量和增长趋势
1.1.3 电子废弃物对环境的影响、资源化的意义
1.1.4 国内外电子废弃物处理、处置现状
1.1.4.1 电子废弃物相关法规
1.1.4.2 电子废弃物处理、处置现状
1.2 废弃印刷线路板资源化方法研究进展
1.3 线路板高温焚烧研究进展及溴迁移转化研究意义
1.3.1 线路板高温焚烧研究进展
1.3.2 溴迁移转化研究意义及进展
1.4 本文选题背景及主要研究内容
2 样品及主要试验台架、分析仪器
2.1 试（实）验样品
2.1.1 样品特性
2.1.2 预处理
2.2 主要试（实）验台架
2.2.1 小型批次进样管式炉系统
2.2.2 小型连续进样管式沉降炉系统
2.2.3 高温燃烧、烟气冷却系统中试装置
2.2.3.1 试验装置流程及主要单元介绍
2.2.3.2 主要单元及简易过滤器
2.2.3.2.1 电子废弃物进料装置及送风系统
2.2.3.2.2 燃烧室
2.2.3.2.3 烟气冷却及采样分析装置
2.2.3.2.4 简易过滤器（CaO反应器）
2.2.3.3 燃烧室主要参数
2.2.3.4 冷却装置的工作条件及性能参数
2.2.3.5 试验装置的控制系统
2.2.3.6 建成的试验台架图片
2.3 主要分析仪器
2.3.1 烟气分析仪
2.3.2 离子色谱
3 基于热重红外联用技术的废弃印刷线路板燃烧特性
3.1 引言
3.2 基于热重红外联用技术的废弃印刷线路板燃烧特性
3.2.1 实验样品、实验仪器及实验条件
3.2.1.1 实验样品
3.2.1.2 TG-FIRT分析仪
3.2.1.3 溴定量检测实验条件
3.2.2 热解、燃烧不同阶段特性分析
3.2.2.1 样品的基本失重特性及气态产物释放基本特性
3.2.2.2 溴释放特性
3.2.2.3 挥发份释放及挥发份主要组份
3.2.2.4 固定碳燃烧
3.3 热解过程动力学研究
3.4 本章小结
4 基于连续进料沉降炉的废弃印刷线路板高温燃烧特性
4.1 小型连续进料的管式沉降炉内高温燃烧特性
4.1.1 试验样品及操作条件
4.1.1.1 试验样品
4.1.1.2 操作条件
4.1.1.3 检测仪器及方法
4.1.2 试验结果及讨论
x等排放的影响"> 4.1.2.1 操作条件对CO、及NOx等排放的影响
4.1.2.2 操作条件对灰渣中残余碳的影响
4.1.2.3 质量平衡计算
4.2 中试装置内不同操作条件对燃尽特性的影响
4.2.1 试验样品及操作条件
4.2.1.1 试验样品
4.2.1.2 第一阶段试验操作条件
4.2.1.3 第二阶段试验操作条件
4.2.1.4 烟气、剩余碳采样、分析方法
4.2.2 试验结果与讨论
4.2.2.1 操作条件对CO转化的影响
4.2.2.2 灰渣中剩余碳的含量
4.3 本章小结
5 溴的迁移转化及烟气中无机溴脱除
5.1 溴及溴化氢的基本物化性质
5.2 溴分析、检测方法
2采样检测方法原理、精度"> 5.2.1 烟气中HBr和Br2采样检测方法原理、精度
5.2.2 灰渣中溴含量检测方法
2转化率、分压计算公式"> 5.2.3 烟气中HBr及Br2转化率、分压计算公式
5.2.4 所用样品
5.3 溴的迁移转化及烟气中无机溴脱除
5.3.1 溴的气固分配
5.3.1.1 试验装置及操作条件、采样
5.3.1.2 温度对样品中有机溴迁移转化的影响
5.3.1.3 过量空气系数对样品中有机溴迁移转化的影响
5.3.1.4 烟气高温区停留时间对溴释放的影响
5.3.1.5 气、固相溴质量平衡计算
5.3.2 烟气冷却过程无机溴的转化
5.3.2.1 试验装置及操作条件、采样
5.3.2.2 试验结果及讨论
5.3.3 硫对溴转化的影响
5.3.3.1 试验条件
5.3.3.2 试验结果及讨论
5.4 溴迁移、转化的总趋势、途径
5.5 烟气中无机溴脱除
5.5.1 引言
5.5.2 固体碱性物质对无机溴的脱除
5.5.2.1 试验条件
5.5.2.2 试验结果与讨论
5.5.3 碱性溶液对烟气中无机溴的脱除
5.5.3.1 试验条件
5.5.3.2 溴脱除率计算
5.5.3.3 试验结果与讨论
5.5.3.3.1 不同碱性溶液对无机溴脱除效果的影响
5.5.3.3.2 溶液pH值对无机溴脱除的影响
5.6 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文的主要创新之处
6.3 研究展望
参考文献
攻读博士期间的发表录用论文和成果
附录1
附录2
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pyrolysis kinetics and TG-FTIR analysis of waste epoxy printed circuit boards[J]. 湛志华,丘克强. Journal of Central South University of Technology. 2011(02)
[2]溴系阻燃剂的研究进展[J]. 刘帅,曲宏霞. 科技传播. 2010(07)
[3]废弃印刷线路板热重分析和动力学模型[J]. 张于峰,郝斌,郭晓娟,魏莉莉. 燃烧科学与技术. 2008(06)
[4]废弃印刷线路板熔融盐气化特性:Ⅲ金属分布与回收实验[J]. 李飞,赵增立,李海滨,陈勇,王小波. 环境科学学报. 2008(08)
[5]废弃印刷线路板资源化处理的研究进展[J]. 尚海利,王平,栾晓彦,吴六顺,李辽沙. 化工环保. 2008(02)
[6]超临界CO2流体回收线路板的试验研究[J]. 刘志峰,张保振,胡张喜,张洪潮. 环境科学与技术. 2008(01)
[7]阻燃剂无卤化进程20年回顾——兼论溴系及磷系阻燃剂研究进展[J]. 欧育湘. 精细化工原料及中间体. 2007(12)
[8]废弃印刷线路板熔融盐气化特性研究[J]. 李飞,赵增立,李海滨,陈勇,吴逸民. 环境科学学报. 2007(11)
[9]电子废弃物中元器件的拆解与再利用[J]. 吴雯杰,王景伟,王亚林,贾金平. 环境科学与技术. 2007(09)
[10]废弃印刷线路板超临界CO2回收实验研究[J]. 潘君齐,刘光复,刘志峰,张洪潮,戚贽徽. 西安交通大学学报. 2007(05)
博士论文
[1]典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用[D]. 李春雨.浙江大学 2011
[2]超细煤粉的燃烧机理与表面化学研究[D]. 张超群.上海交通大学 2007
[3]黑龙江有色—贵金属矿产资源可持续发展战略研究[D]. 任凤和.中国地质大学（北京） 2006
[4]垃圾和煤燃烧过程中二噁英的生成、排放和控制机理研究[D]. 陆胜勇.浙江大学 2004
[5]废弃印刷线路板的热解机理及产物回收利用的试验研究[D]. 孙路石.华中科技大学 2004
本文编号：3127592
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写、符号清单、术语表
目录
1 绪论
1.1
1.1.2 全球电子废弃物的数量和增长趋势
1.1.3 电子废弃物对环境的影响、资源化的意义
1.1.4 国内外电子废弃物处理、处置现状
1.1.4.1 电子废弃物相关法规
1.1.4.2 电子废弃物处理、处置现状
1.2 废弃印刷线路板资源化方法研究进展
1.3 线路板高温焚烧研究进展及溴迁移转化研究意义
1.3.1 线路板高温焚烧研究进展
1.3.2 溴迁移转化研究意义及进展
1.4 本文选题背景及主要研究内容
2 样品及主要试验台架、分析仪器
2.1 试（实）验样品
2.1.1 样品特性
2.1.2 预处理
2.2 主要试（实）验台架
2.2.1 小型批次进样管式炉系统
2.2.2 小型连续进样管式沉降炉系统
2.2.3 高温燃烧、烟气冷却系统中试装置
2.2.3.1 试验装置流程及主要单元介绍
2.2.3.2 主要单元及简易过滤器
2.2.3.2.1 电子废弃物进料装置及送风系统
2.2.3.2.2 燃烧室
2.2.3.2.3 烟气冷却及采样分析装置
2.2.3.2.4 简易过滤器（CaO反应器）
2.2.3.3 燃烧室主要参数
2.2.3.4 冷却装置的工作条件及性能参数
2.2.3.5 试验装置的控制系统
2.2.3.6 建成的试验台架图片
2.3 主要分析仪器
2.3.1 烟气分析仪
2.3.2 离子色谱
3 基于热重红外联用技术的废弃印刷线路板燃烧特性
3.1 引言
3.2 基于热重红外联用技术的废弃印刷线路板燃烧特性
3.2.1 实验样品、实验仪器及实验条件
3.2.1.1 实验样品
3.2.1.2 TG-FIRT分析仪
3.2.1.3 溴定量检测实验条件
3.2.2 热解、燃烧不同阶段特性分析
3.2.2.1 样品的基本失重特性及气态产物释放基本特性
3.2.2.2 溴释放特性
3.2.2.3 挥发份释放及挥发份主要组份
3.2.2.4 固定碳燃烧
3.3 热解过程动力学研究
3.4 本章小结
4 基于连续进料沉降炉的废弃印刷线路板高温燃烧特性
4.1 小型连续进料的管式沉降炉内高温燃烧特性
4.1.1 试验样品及操作条件
4.1.1.1 试验样品
4.1.1.2 操作条件
4.1.1.3 检测仪器及方法
4.1.2 试验结果及讨论
x等排放的影响"> 4.1.2.1 操作条件对CO、及NOx等排放的影响
4.1.2.2 操作条件对灰渣中残余碳的影响
4.1.2.3 质量平衡计算
4.2 中试装置内不同操作条件对燃尽特性的影响
4.2.1 试验样品及操作条件
4.2.1.1 试验样品
4.2.1.2 第一阶段试验操作条件
4.2.1.3 第二阶段试验操作条件
4.2.1.4 烟气、剩余碳采样、分析方法
4.2.2 试验结果与讨论
4.2.2.1 操作条件对CO转化的影响
4.2.2.2 灰渣中剩余碳的含量
4.3 本章小结
5 溴的迁移转化及烟气中无机溴脱除
5.1 溴及溴化氢的基本物化性质
5.2 溴分析、检测方法
2采样检测方法原理、精度"> 5.2.1 烟气中HBr和Br2采样检测方法原理、精度
5.2.2 灰渣中溴含量检测方法
2转化率、分压计算公式"> 5.2.3 烟气中HBr及Br2转化率、分压计算公式
5.2.4 所用样品
5.3 溴的迁移转化及烟气中无机溴脱除
5.3.1 溴的气固分配
5.3.1.1 试验装置及操作条件、采样
5.3.1.2 温度对样品中有机溴迁移转化的影响
5.3.1.3 过量空气系数对样品中有机溴迁移转化的影响
5.3.1.4 烟气高温区停留时间对溴释放的影响
5.3.1.5 气、固相溴质量平衡计算
5.3.2 烟气冷却过程无机溴的转化
5.3.2.1 试验装置及操作条件、采样
5.3.2.2 试验结果及讨论
5.3.3 硫对溴转化的影响
5.3.3.1 试验条件
5.3.3.2 试验结果及讨论
5.4 溴迁移、转化的总趋势、途径
5.5 烟气中无机溴脱除
5.5.1 引言
5.5.2 固体碱性物质对无机溴的脱除
5.5.2.1 试验条件
5.5.2.2 试验结果与讨论
5.5.3 碱性溶液对烟气中无机溴的脱除
5.5.3.1 试验条件
5.5.3.2 溴脱除率计算
5.5.3.3 试验结果与讨论
5.5.3.3.1 不同碱性溶液对无机溴脱除效果的影响
5.5.3.3.2 溶液pH值对无机溴脱除的影响
5.6 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 本文的主要创新之处
6.3 研究展望
参考文献
攻读博士期间的发表录用论文和成果
附录1
附录2
【参考文献】：
期刊论文
[1]Pyrolysis kinetics and TG-FTIR analysis of waste epoxy printed circuit boards[J]. 湛志华,丘克强. Journal of Central South University of Technology. 2011(02)
[2]溴系阻燃剂的研究进展[J]. 刘帅,曲宏霞. 科技传播. 2010(07)
[3]废弃印刷线路板热重分析和动力学模型[J]. 张于峰,郝斌,郭晓娟,魏莉莉. 燃烧科学与技术. 2008(06)
[4]废弃印刷线路板熔融盐气化特性:Ⅲ金属分布与回收实验[J]. 李飞,赵增立,李海滨,陈勇,王小波. 环境科学学报. 2008(08)
[5]废弃印刷线路板资源化处理的研究进展[J]. 尚海利,王平,栾晓彦,吴六顺,李辽沙. 化工环保. 2008(02)
[6]超临界CO2流体回收线路板的试验研究[J]. 刘志峰,张保振,胡张喜,张洪潮. 环境科学与技术. 2008(01)
[7]阻燃剂无卤化进程20年回顾——兼论溴系及磷系阻燃剂研究进展[J]. 欧育湘. 精细化工原料及中间体. 2007(12)
[8]废弃印刷线路板熔融盐气化特性研究[J]. 李飞,赵增立,李海滨,陈勇,吴逸民. 环境科学学报. 2007(11)
[9]电子废弃物中元器件的拆解与再利用[J]. 吴雯杰,王景伟,王亚林,贾金平. 环境科学与技术. 2007(09)
[10]废弃印刷线路板超临界CO2回收实验研究[J]. 潘君齐,刘光复,刘志峰,张洪潮,戚贽徽. 西安交通大学学报. 2007(05)
博士论文
[1]典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用[D]. 李春雨.浙江大学 2011
[2]超细煤粉的燃烧机理与表面化学研究[D]. 张超群.上海交通大学 2007
[3]黑龙江有色—贵金属矿产资源可持续发展战略研究[D]. 任凤和.中国地质大学（北京） 2006
[4]垃圾和煤燃烧过程中二噁英的生成、排放和控制机理研究[D]. 陆胜勇.浙江大学 2004
[5]废弃印刷线路板的热解机理及产物回收利用的试验研究[D]. 孙路石.华中科技大学 2004
本文编号：3127592
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