聚乙烯熔融盐/碱热解特性分析及设备设计
发布时间：2021-03-10 21:13
近年来,由于能源消耗增加和环境问题的加剧,可再生能源引起了广泛的关注和兴趣。废塑料热裂解得到的热解油是一种前景可观的可再生能源,可以作为替代燃料和化工原料。但是,由于塑料热导率低,在传统的热裂解过程中会出现传热不均、产物收率低等问题。为此,本文以熔融盐/碱作为热载体,在500℃的裂解终温下对高密度聚乙烯（HDPE）塑料热解进行研究。首先利用热重实验方法研究了盐/碱对塑料热解特性的影响,并分析了塑料热解机理,然后在自制反应器中进行塑料在盐/碱中的批量热解实验,并对相关产物进行分析,最后在试验研究的基础上设计了废塑料熔融盐裂解反应釜。本文主要研究工作如下:（1）利用热重分析仪研究了HDPE塑料颗粒在盐/碱中的热解特性,考察了NaOH、KOH、NaOH-Na2CO3、ZnCl2、ZnCl2-KCl五种介质对热解过程的影响,利用Coats-Redfern积分法研究了各条件下热裂解的动力学规律,计算了动力学参数。结果表明:各条件下HDPE热解反应均符合一级反应动力学;相对HDPE单组分热解时,HDPE在盐/碱...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 熔融盐热裂解
1.2.1 碱性熔融盐
1.2.2 酸性熔融盐
1.3 金属熔融床热裂解
1.4 溶剂热裂解
1.5 本文研究的主要内容
2 聚乙烯塑料与熔融盐/碱共热解的热重实验
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验研究
2.2.1 原料制备
2.2.2 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 热失重分析
2.3.2 动力学分析
2.4 本章小结
3 聚乙烯塑料颗粒熔融盐/碱裂解实验
3.1 实验原料与试剂
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验试剂
3.2 实验原料与仪器
3.2.1 裂解反应釜
3.2.2 载气、冷凝系统
3.2.3 焦炭、热介质回收系统
3.3 实验方法
3.3.1 反应釜的升温测试
3.3.2 实验步骤
3.4 产物分析技术
3.4.1 傅里叶红外光谱仪（FT-IR）
1H NMR）"> 3.4.2 核磁共振分析（1H NMR）
3.4.3 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）
3.5 实验结果及讨论
3.5.1 HDPE慢速与快速裂解的基础实验
3.5.2 HDPE在盐/碱介质中慢速裂解
3.5.3 HDPE在盐/碱介质中快速裂解
3.5.4 HDPE裂解机理探究
3.6 本章小结
4 废塑料熔融盐热解反应釜设计
4.1 反应釜设计参数
4.2 反应釜设计
4.2.1 反应釜容积设计
4.2.2 反应釜筒体和封头设计
4.2.3 反应釜内盘管设计
4.2.4 搅拌装置的设计
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014～2015年世界塑料工业进展[J]. The China Plastics Industry Editorial Office;China Bluestar Chengrand Co.Ltd.;. 塑料工业. 2016(03)
[2]我国大陆地区电器电子产品报废量预测研究[J]. 刘志峰,薛雅琼,黄海鸿. 环境科学学报. 2016(05)
[3]回转窑转速对废塑料热解产物特性的影响[J]. 叶胜林,马晓波,陈德珍,陶培. 中国电机工程学报. 2014(23)
[4]典型城市固体废弃物热解动力学机理研究[J]. 武景丽,陈天举,罗希韬,杨静,王志奇,吴晋沪,孙立. 燃料化学学报. 2014(01)
[5]热重分析法研究水稻秸秆热裂解特性[J]. 姬登祥,艾宁,王敏,于凤文,姜洪涛,计建炳. 可再生能源. 2011(01)
[6]废塑料典型组分共热解特性及动力学分析[J]. 刘义彬,马晓波,陈德珍,赵磊,周恭明. 中国电机工程学报. 2010(23)
[7]熔盐裂解液化生物质的研究[J]. 王敏,艾宁,蔡腾跃,姬登祥,计建炳. 林产化学与工业. 2009(05)
[8]混合氯化熔融盐的腐蚀性实验[J]. 刘斌,叶猛,吴玉庭,马重芳. 工程热物理学报. 2008(12)
[9]废塑料裂解制燃料的研究进展[J]. 刘贤响,尹笃林. 化工进展. 2008(03)
[10]熔盐法热解液化聚丙烯的研究[J]. 张建平,张敏卿,何春红. 化学工程. 2007(03)
博士论文
[1]塑料盐浴热解制取燃料油的研究[D]. 张建平.天津大学 2007
硕士论文
[1]熔融盐催化煤气化反应研究[D]. 王晋权.华北电力大学（河北） 2008
[2]废塑料与废机油共催化裂解制取燃料油的研究[D]. 刘明.南昌大学 2007
本文编号：3075291
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 熔融盐热裂解
1.2.1 碱性熔融盐
1.2.2 酸性熔融盐
1.3 金属熔融床热裂解
1.4 溶剂热裂解
1.5 本文研究的主要内容
2 聚乙烯塑料与熔融盐/碱共热解的热重实验
2.1 实验原料及设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验设备
2.2 实验研究
2.2.1 原料制备
2.2.2 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 热失重分析
2.3.2 动力学分析
2.4 本章小结
3 聚乙烯塑料颗粒熔融盐/碱裂解实验
3.1 实验原料与试剂
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验试剂
3.2 实验原料与仪器
3.2.1 裂解反应釜
3.2.2 载气、冷凝系统
3.2.3 焦炭、热介质回收系统
3.3 实验方法
3.3.1 反应釜的升温测试
3.3.2 实验步骤
3.4 产物分析技术
3.4.1 傅里叶红外光谱仪（FT-IR）
1H NMR）"> 3.4.2 核磁共振分析（1H NMR）
3.4.3 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）
3.5 实验结果及讨论
3.5.1 HDPE慢速与快速裂解的基础实验
3.5.2 HDPE在盐/碱介质中慢速裂解
3.5.3 HDPE在盐/碱介质中快速裂解
3.5.4 HDPE裂解机理探究
3.6 本章小结
4 废塑料熔融盐热解反应釜设计
4.1 反应釜设计参数
4.2 反应釜设计
4.2.1 反应釜容积设计
4.2.2 反应釜筒体和封头设计
4.2.3 反应釜内盘管设计
4.2.4 搅拌装置的设计
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]2014～2015年世界塑料工业进展[J]. The China Plastics Industry Editorial Office;China Bluestar Chengrand Co.Ltd.;. 塑料工业. 2016(03)
[2]我国大陆地区电器电子产品报废量预测研究[J]. 刘志峰,薛雅琼,黄海鸿. 环境科学学报. 2016(05)
[3]回转窑转速对废塑料热解产物特性的影响[J]. 叶胜林,马晓波,陈德珍,陶培. 中国电机工程学报. 2014(23)
[4]典型城市固体废弃物热解动力学机理研究[J]. 武景丽,陈天举,罗希韬,杨静,王志奇,吴晋沪,孙立. 燃料化学学报. 2014(01)
[5]热重分析法研究水稻秸秆热裂解特性[J]. 姬登祥,艾宁,王敏,于凤文,姜洪涛,计建炳. 可再生能源. 2011(01)
[6]废塑料典型组分共热解特性及动力学分析[J]. 刘义彬,马晓波,陈德珍,赵磊,周恭明. 中国电机工程学报. 2010(23)
[7]熔盐裂解液化生物质的研究[J]. 王敏,艾宁,蔡腾跃,姬登祥,计建炳. 林产化学与工业. 2009(05)
[8]混合氯化熔融盐的腐蚀性实验[J]. 刘斌,叶猛,吴玉庭,马重芳. 工程热物理学报. 2008(12)
[9]废塑料裂解制燃料的研究进展[J]. 刘贤响,尹笃林. 化工进展. 2008(03)
[10]熔盐法热解液化聚丙烯的研究[J]. 张建平,张敏卿,何春红. 化学工程. 2007(03)
博士论文
[1]塑料盐浴热解制取燃料油的研究[D]. 张建平.天津大学 2007
硕士论文
[1]熔融盐催化煤气化反应研究[D]. 王晋权.华北电力大学（河北） 2008
[2]废塑料与废机油共催化裂解制取燃料油的研究[D]. 刘明.南昌大学 2007
本文编号：3075291
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3075291.html
