废弃印刷线路板热解及热解气焚烧机理研究

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经济的发展和人民生活水平的提高带来了电子设备更新换代频率的提高,而电子垃圾的问题随着变得日益严重,作为电子垃圾的一种典型成分,废弃印刷线路板的合理化处置越来越受到人民的关注,急需解决。当前废弃印刷线路板的处置方法众多,但是各种方法都有其优缺点,通过热解方法处置废弃印刷线路板,能够有效回收废弃印刷线路板中的金属成分和非金属成分,同时对环境危害性较小,但是具体的工艺尚不成熟,本文通过对废弃印刷线路板热解的研究,探究一条完善的废弃印刷线路板处置工艺路线。本文首先对废弃印刷线路板进行了热解的试验研究,通过自行搭建的废弃印刷线路板真空热解试验台,研究了废弃印刷线路板的热解过程,同时收集了废弃印刷线路板的热解产物。通过色谱质谱联用以及气相色谱分别对热解油、热解气成分进行了分析,得到了热解油、热解气中的主要组分构成,并分析了不同沸点热解油馏分的差异以及热解气成分随温度升高的变化关系。通过自行搭建的流化床焚烧试验台对热解气中典型成分——甲烷的焚烧特性进行了分析,研究了反应温度、反应停留时间、反应物浓度对于甲烷转化率的影响,同时研究了焚烧过程中CO的生成规律。利用CHEMKIN软件对甲烷焚烧的机理进行了研究,选取GRI-3.0机理,利用CHEMKIN中的封闭同质反应器对甲烷的焚烧过程进行了模拟研究,对模拟结果和试验结果进行了对比和分析,同时利用敏感性分析和生成速率分析对甲烷焚烧中主要的基元反应以及重要基团进行了分析。根据前期结论设计了废弃印刷线路板热解焚烧工艺路线,并对系统和焚烧炉进行了能量平衡分析。
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