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《南京工业大学》 2005年
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煤与塑料共热解的实验室研究

缪春凤  
【摘要】:随着白色污染问题的日益严重,越来越多的研究着重在如何有效地利用废塑料来变废为宝。近年来出现了大量的相关研究,主要集中在利用废塑料的高氢碳比来为煤的热解来供氢。本文应用了热重分析法和固定床反应器对不同煤种和不同塑料的混合热解进行了研究,基本找出了煤种和塑料种类对于共热解产物收率的影响规律。 对五种煤样(GJ、KL、DT、LA和XXL)和五种塑料(聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、聚对苯二甲酸·乙二醇酯PET和聚氯乙烯PVC)分别进行热重分析。通过分析结果发现,它们的热解温区有一定的重合性,从而确定了这些塑料和煤样可以进行共热解。将各种塑料按照8%的比例与五种煤样分别混合,使用热重分析法对混合物的失重情况进行分析。分别作出它们失重曲线和失重速率曲线,不同的塑料对煤的最大失重速率峰温和最终失重率均有不同程度的影响。对比五种塑料,PS和PET与挥发分较低的煤混合后,失重速率曲线上出现两个峰。在这些塑料中,PP塑料对于提高煤样的最终失重率和降低最大失重速率峰温有着较明显的作用。 运用Coast-Redfern公式,计算各个煤样以及8%配比的塑料-煤混合物在热解温区内的动力学参数(反应活化能和频率因子)。根据计算结果,得出挥发分与活化能和最大失重速率峰温的函数关系。对比五种塑料与煤混合后活化能的变化,发现塑料的添加有效地增加了各种煤的热解活化能,降低了它们的最大失重速率峰温。在五种塑料中,PS塑料较大程度地增大了煤样在热解反应阶段的活化能。而由于PVC塑料含有较多的有机氯,脱氯后其氢碳比较低,所以此塑料对煤的热解过程中的动力学参数影响不,但是在热解温区内所需的活化能较小。 使用固定床装置,在程序加温和隔绝空气条件下,按照8%的配比将五种塑料分别添加到五种煤中,使其共热解。分析共热解后气、液、固三相的产物分布情况。对比塑料添加前后的各相产物产率,发现塑料的添加有助于提高煤的转化率和气、液两相产率。本文提出了协同效应强度概念用来衡量塑料-煤共热
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ531

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【参考文献】
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