溶剂型涂料废物热解炭化工艺及设备研发

发布时间：2023-12-11 19:20

　　如何处理溶剂型涂料废物,成为国家越来越重视的话题。近几十年,因为热解技术对废物可以达到较好的减量化无害化资源化处置,成为备受关注的一种热分解技术。本文利用热重分析法和管式气氛炉装置对涂料废物热解机理和热解特性进行实验研究,对涂料废物热解机理和不同热解参数对涂料废物热解特性的影响进行研究与分析。在此基础上,对处理量10～20Kg/回的涂料废物热解装置进行了设计开发,并使用设计开发的涂料废物热解装置在不同的试验条件下进行工艺试验。涂料废物的热重实验分析结果表明,热解过程分为有机溶剂和低沸点物质的蒸发阶段以及剩余物质的热解阶段。热解起始反应温度在350～380℃,热解反应终止温度在450～500℃。涂料废物的反应活化能约为196.1kJ/mol,相对于生物质和城市污泥、含油污泥热解的活化能,涂料废物的活化能较大。通过涂料废物的热解实验研究,得到热解终温、升温速率、保温时间等三个热解参数对涂料废物热解特性的影响。热解终温为400,500℃时,油产率较低;热解终温为600,700,800℃时,油产率较高,产率大致相同且呈下降趋势。炭产率始终随着热解终温的升高而减少。升温速率的大小对涂料热解特性的...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 处理技术
        1.2.1 暂存处理
        1.2.2 焚烧处理
        1.2.3 热解处理
    1.3 研究内容
        1.3.1 研究问题提出
        1.3.2 研究内容
第二章 涂料废物热解机理与特性研究
    2.1 实验原料
    2.2 实验流程
        2.2.1 热解失重研究
        2.2.2 热解动力学研究
        2.2.3 热解特性研究
    2.3 热解失重及动力学分析结果
        2.3.1 热解失重分析结果
        2.3.2 热解动力学分析结果
    2.4 热解特性分析结果
        2.4.1 热解终温对热解特性的影响
        2.4.2 升温速率对热解特性的影响
        2.4.3 保温时间对热解特性的影响
    本章小结
第三章 涂料废物热解装置的设计与开发
    3.1 工艺路线设计
    3.2 热解装置方案设计
        3.2.1 加热方式的选择
        3.2.2 热解反应装置炉型的选择
        3.2.3 热解装置方案制定
    3.3 热解炭化炉结构设计
        3.3.1 筒体结构设计
    3.4 电磁加热系统设计
        3.4.1 功率计算
        3.4.2 高频电源的选择
        3.4.3 电磁线圈
        3.4.4 电磁线圈支架
    3.5 过热蒸汽系统设计
        3.5.1 功率计算
        3.5.2 蒸汽发生器的选择
        3.5.3 蒸汽流量计的选择
        3.5.4 过热蒸汽加热器的选择
        3.5.5 过热蒸汽管道参数设计
        3.5.6 过热蒸汽管道结构示意图
    3.6 烟气回收及冷凝系统
        3.6.1 换热面积计算
        3.6.2 冷凝器的选择
    3.7 温控系统的设计
        3.7.1 高频电磁感应加热温控系统
        3.7.2 过热蒸汽加热器温控系统
    3.8 涂料废物热解装置样机
    本章小结
第四章 涂料废物热解装置试验研究
    4.1 工艺试验
        4.1.1 试验装置
        4.1.2 试验原料
        4.1.3 试验方法
        4.1.4 试验条件
    4.2 产物分析方法
        4.2.1 固体产物分析方法
        4.2.2 液体产物分析方法
        4.2.3 气体产物分析方法
    4.3 试验结果
        4.3.1 蒸馏阶段试验结果
        4.3.2 热解阶段试验结果
    4.4 装置能耗计算
        4.4.1 蒸汽发生器耗能
        4.4.2 过热蒸汽加热器耗能
        4.4.3 电磁加热系统能耗
    本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3873209