一、废橡胶热解制油品和化学品实验研究(论文文献综述)
李佳颖,周瑞,张宏喜[1](2021)在《PVC与生物质共热解研究进展》文中研究指明聚氯乙烯(PVC)和生物质是目前城市固体垃圾和农村固体废物的主要组成部分,对其进行有效降解并尽可能回收其中化学能和生物质能不仅可以减少废物排放,而且可以从中获得高附加值化学品。共热解作为一种高分子有效分解手段,从环境保护意义和能源战略意义上都是非常有效的途径,虽然塑料和生物质热解已经进行了较为广泛的研究,但是PVC和生物质热解研究很局限。针对近年来PVC和生物质共热解研究进行了综述,主要包括其热解机理、热解动力学以及热解产品分布等方面,以期为相应研究做铺垫。
付琦[2](2020)在《废橡塑材料双螺旋连续热裂解关键技术与设备研究》文中研究表明双螺旋连续式热裂解设备使废橡塑颗粒在连续输送作用下流经不同的加热区间,使物料连续快速的热裂解,可提高热裂解效率、降低能耗,该设备主要用于固体废弃物处理领域。本课题以粒径5-20mm的废橡塑颗粒为研究对象,以工艺调控及设备优化为研究目的,从热裂解产物产率及机理研究推进至间歇式与连续式热裂解工艺研究,最终推进至双螺旋热裂解反应器优化与工艺参数调控,结合模拟与实验研究了废橡塑颗粒在间歇式与连续式热裂解装置中热裂解过程与热裂解气体运动过程,优化了双螺旋反应器关键结构参数,并设计了连续式热裂解设备其他关键部件,完成了样机设计。主要内容有:(1)通过对粒径为5mm的四种典型废橡塑材料在小型反应釜中的单一及混合热裂解实验,研究了温度和升温速率等工艺参数对废橡塑材料热裂解产物产率与热裂解时间的影响,找到了理论热裂解状态下最佳的工艺参数,并对混合物料进行了热重分析与动力学分析。(2)结合实验与模拟研究了不同尺寸的间歇式反应釜中设计参数(搅拌桨转速、高径比)与工艺参数(温度、填充率)对反应器放大衰减效应及热裂解效率的影响,找出了使热裂解效率最高的反应釜尺寸以及设计参数与工艺参数。(3)基于离散元法利用模拟手段研究了废橡塑颗粒在双螺旋连续式热裂解装置中的运动特性,分析了螺距、转速及填充率等关键参数对物料输送性与均匀性的影响,初步设计了双螺旋反应器基本参数,并在实验样机上进行了对照实验。利用模拟研究了双螺旋连续式热裂解装置中加热分区的长度与温度设置对反应器内温度场分布的影响,以及汲气口负压对反应器内气体分布的影响。(4)根据之前的研究结果,进一步设计了双螺旋连续式热裂解装置,计算了反应器的电机功率,校核了螺旋轴的强度,设计了相匹配的电磁加热系统与冷凝系统,计算了电磁加热的相关参数与理论冷凝换热面积,完成了工程样机的设计与制造,验证了废橡塑材料在该样机上的热裂解效果。
赵钰莹[3](2020)在《纤维素与聚乙烯催化共热解的研究》文中指出化石资源的迅速消耗和能源需求的增加,引起了人们对生物质能源的关注。热解技术是一种清洁、高效的将生物质转化为生物油和化学物质的热转化方法,但生物质热解生产的生物油含氧量高、热值低、粘度高,不能直接使用。生物质与废塑料的催化共热解是一项很有前途的技术,可以将生物质转化为有价值的芳烃和烯烃。本文在纤维素与聚乙烯催化共热解特性的基础上,进一步研究了纤维素与聚乙烯催化共热解的产物组分及其含量和催化共热解过程中反应机理,并对HZSM-5催化剂进行改性得到C-HZSM-5催化剂。本文主要研究内容如下:(1)利用热重分析技术,研究了纤维素与聚乙烯共热解的热解特性,发现在共热解过程中存在较弱的协同作用。HZSM-5分子筛催化剂的添加,促进了纤维素和聚乙烯之间的协同作用。(2)运用Py-GC/MS技术,研究了纤维素与聚乙烯催化共热解产物的分布,并针对其催化热解的特性,对HZSM-5催化剂进行改性。研究结果表明,HZSM-5催化剂的加入大大降低了热解产物中含氧化合物的含量,含氧化合物的比例从92.8%下降到28.3%。酮类、酯类、芳烃类、烯烃类、烷烃类含量增加。C-HZSM-5催化剂介孔含量高于常规的HZSM-5催化剂,介孔的引入可以促进烃类物质的产生,抑制含氧化合物的产生,提高所得生物油的品质。(3)将红外热重联用与密度泛函理论(DFT)结合,研究了纤维素与聚乙烯催化共热解的机理。实验与计算结果表明HZSM-5催化剂的加入,促进了烯烃基团的生成。将DFT计算与实验相结合,更准确地研究了纤维素与聚乙烯催化共热解的反应机理,为其进一步的研究提供良好的理论基础。
仲华[4](2020)在《废旧轮胎热裂解过程模拟优化》文中认为随着现代交通运输和汽车工业的快速增长,废旧轮胎的数量高速增加,导致废旧轮胎的处理成为世界环境难题之一。热裂解作为最有前景的废旧轮胎处理方法之一,可以生成热解气、热解油、热解碳和钢丝等有用产品,受到越来越多的重视。然而传统热裂解方式具有高能耗、高污染和低附加值的缺点,因此优化热裂解反应流程,研究热解油脱硫过程和热解碳活化过程以提高热解产品附加值,具有重要的现实意义。以年处理量10万吨废旧轮胎热解流程为基础,利用Aspen Plus软件建立了模拟流程,并利用文献反应动力学模型,研究了不同温度对热解产物和能量平衡的影响规律,以优化热解过程。模拟结果显示:随热解温度的升高,热解碳的产量逐渐下降;ASH(金属)的产量不随热解温度的变化而变化;热解气的产量逐渐升高;热解油的产量先降低后率略有升高。对以热解油为目标产物的流程,随着温度升高,C7、C8、C9的产率增多,C10~C15的产率随温度的升高而减少。热解温度为400~600℃时,都能实现能量自给自足,并且随温度的升高,剩余能量越来越多。对于以热解油和热解碳为目标产物的流程,400℃为最佳的热解温度。在模拟加氢脱硫过程中,研究了反应参数对脱硫和能量的影响:随催化剂浓度和初始氢气压力的增大,温度的升高,反应时间的增长,脱硫效率逐渐增大。随催化剂浓度和初始氢气压力的增大,温度的降低,反应时间的增长,加氢脱硫反应器释放的能量逐渐增多。在模拟氧化脱硫过程中,模拟了氧化剂用量对对脱硫和能量的影响:随加入氧化剂的增多,硫含量逐渐变少,氧化脱硫反应器释放的能量逐渐增多。为了优化废轮胎热解油的脱硫处理方案,对热解油进行加氢-金属金属氧化物脱硫过程模拟。模拟结果表明:7975.10 kg/h的热解油,产生1581.87kg/h的GLF和5975.34 kg/h的DLF,氧化脱硫过程消耗的能耗为259.39 kW。未脱硫的热解油的收入为23925.3元/h,脱硫后的收入41953.01元/h,脱硫后的收入是未脱硫的1.75倍。因此,对废旧轮胎热解油进行加氢-金属金属氧化物脱硫是非常有前景的。在模拟盐酸-水蒸气活化过程中,研究了活化参数对活化的影响:随温度的升高和反应时间的增长,燃尽率逐渐增加;随燃尽率的增加,比表面积先增加后下降;随活化时间的增加,比表面积逐渐增加;随产率的降低和比表面积的增加,活化反应器的消耗的能耗越来越多。为得到最佳的活性炭,对热解碳进行盐酸-水蒸气-硝酸活化过程的模拟。模拟结果表明:2763.41 kg/h的热解碳,产生528.56kg/h的活性炭,消耗的能耗为8196.60 kW。热解碳的收入为829.02元/h,活性炭的收入1714.09元/h,活性炭的收入是热解碳的2.07倍。因此,对废旧轮胎热解碳进行盐酸-水蒸气-硝酸活化是非常有前景的。
黎静[5](2019)在《微波场强化油砂与木屑共热解研究》文中研究说明热解是一种高效的资源转化利用技术,广泛应用于化石能源和生物质能源的加工处理过程。微波热解因其具有独特的加热特性和作用机理而备受国内外研究者的关注。本文为了实现对油砂和生物质(木屑)这两种热解原料的高效利用,分别对微波场下油砂和木屑的单独热解和共热解过程开展研究,一方面对比两种原料的分别单独热解以及共热解过程以探究共热解的协同效应,另一方面通过对比常规热解条件下的产物特性以探究微波场强化作用的效果。首先,通过热重法研究热解原料单独热解、共热解,结果表明印尼油砂主要失重温度范围为220-500°C和750-900°C左右,木屑主要失重温度范围为250-410°C左右。共热解过程中,不同混合原料在相同温度点时的失重速率不一样。同时利用红外光谱仪对热解产物进行检测,以考察不同气体产物在不同温度区间的产出速率特性,结果表明在538°C时共热解气体中CH4和CmHn(有机气体轻质烃类)产出速率最快,在800°C时单独油砂热解气体中CO2和CO产出速率最快,在438°C时单独热解木屑气体中CO2和CO的产出速率最快。其次,探究微波场热解原料的操作条件(包括微波功率、终温设置、不同吸收剂种类、吸收剂添加比例)对热解产率的影响,并选取较优操作条件进行微波场强化下油砂和木屑的单独热解和共热解实验,以探究共热解协同效应。研究结果表明,与理论值相比,共热解过程中得到的液相产物收率表现出负协同效应,气体产物收率表现出正协同效应,而木屑占20.0%的混合原料固体产物收率呈现负协同效应,随着木屑比例升高,热解完的固体产物收率又呈现出正协同效应。最后,利用固定床反应器完成常规单独热解和共热解实验,以和微波场强化下得到的热解产物特性进行对比分析。五种配比原料在微波场强化下热解产生的液相产物收率的平均值为21.8 wt.%,比常规热解下产生的液相产物收率低8.3wt.%,然而气相产物收率平均值为33.7 wt.%,比常规热解下高10.9 wt.%,但是两种加热方式下的焦质收率相似。与常规热解油相比,微波热解油的分子量分布有所不同,酚类物质均较少,而芳香烃类物质均增多,说明微波能够选择性加热介电性质较高的物质,能够破坏大分子物质中的化学键,如长链、支链和杂环化合物,并转换成小分子的芳香烃类物质。常规热解焦质表现为较大的颗粒聚集体,然而微波热解焦质表现为更多细小的颗粒和中孔分布。本文比较得出微波热解更有利于热解原料生成高附加值的化工品,这对后续微波热解技术应用于油品升级和焦质提供一定的参考意义,同时微波共热解过程存在的协同效应也对后续热解产物品质升级提供借鉴。
付大庆[6](2018)在《生物质半焦催化提质煤低温热解焦油研究》文中进行了进一步梳理中国煤炭资源相对丰富,其中低阶煤的储量约占55%。以煤热解为基础的煤炭分级转化技术是实现低阶煤清洁高效利用的重要途径。然而,目前运行的热解装置所得焦油产率较低且其重质组分含量较高,较高的重质组分不仅使焦油品质变差难以加工利用,而且易冷凝堵塞设备,影响热解系统的稳定运行。实现焦油轻质化的有效途径主要有两种,一是引入富氢物质与煤共热解,通过向煤热解中间产物供氢影响挥发分的生成获得更多轻质焦油;二是引入具有催化裂解能力的物质,催化裂解煤热解产生的挥发分,通过调控二次反应提高焦油品质。生物质富氢且热解生成的生物质半焦具有催化裂解煤热解挥发分的作用,本论文在课题组前期工作基础上,采用原料与生物质半焦隔离的方法针对共热解体系中生物质半焦催化裂解煤热解挥发分的能力及其机理进行了研究。实验以呼伦贝尔褐煤为热解原料,选取两种具有代表性的生物质为制焦原料。对比考察了煤单独热解及两种生物质半焦作用下煤热解焦油产率、轻质化程度、馏分分布、元素分布以及热解气分布等产物产率变化规律;并对不同制备条件所得生物质半焦及使用后生物质半焦的理化结构变化进行表征分析,揭示生物质半焦作用煤热解挥发分的作用机理、影响因素等。本文所得主要结果如下:1.生物质半焦(水稻秸秆半焦和松木屑半焦)对煤热解挥发分皆有明显的催化提质效果,焦油中轻质组分明显增加,热解气产率增加。生物质半焦(水稻秸秆半焦RSCR-650)用量考察结果表明,水稻秸秆半焦用量为煤样质量的20%时,催化提质效果最好,轻质组分收率达到最大值(5.08 wt.%,d)。2.水稻秸秆半焦催化提质焦油后,焦油中氮、硫元素含量减少、H/C比增加。700oC制备的水稻秸秆半焦催化提质效果最明显(相比石英砂),焦油中H/C摩尔比增加了22.06%的,而氮、硫元素的含量分别降低了27.88%和25.00%。提质焦油中多环芳烃含量下降,单环芳烃含量增加,主要来源于重质组分的催化裂解,生成了更多的轻质组分和气体。3.快速热解制备的水稻秸秆半焦具有较大的比表面和较多的缺陷活性位,催化裂解效果优于慢速热解制备半焦。RSCR-650所对应的轻质组分含量为79.94 wt.%,高于RSCS-650对应的66.23 wt.%。4.松木屑半焦及其负载金属钴后的半焦催化剂使得热解水的产率下降,焦油中酚类含量增加,负钴半焦使得CO、CO2的生成量增加,CH4减少,H2含量增加。5.较高的表面积丰富的孔结构(前提条件)、碱(土)金属及含氧官能团(活性位)的存在是催化提质的主要原因。
吕全伟[7](2018)在《含油污泥与废轮胎混合热解工艺的研究》文中提出含油污泥是油田开发过程中产生的一种危险固体废弃物,其产量大,我国每年产生不同类型的含油污泥高达几百万吨。含油污泥一方面具有灰分高、粘结性高、成分复杂等特殊性质,处理难度大,是石油行业发展的主要阻碍。另一方面含油污泥中含油量大,石油类化合物含量高,具有较高的回收利用价值。因此,在实现含油污泥减量化、无害化的处理同时,如何高效提升资源的回收利用率已成为国内外广大科研人员研究的重点方向。本文提出含油污泥与废轮胎混合热解技术路线。在含油污泥中掺混高热、高有机质的废轮胎混合热解,提升含油污泥热解性能,提高热解油产率,改善热解油品质。本文的研究将为含油污泥的资源化处理技术提供有力的数据支撑。主要展开的研究工作包括以下几方面:(1)采用热重红外分析仪对含油污泥与废轮胎单独及混合热解的特性进行分析发现,废轮胎热解较含油污泥热解容易;通过分析不同升温速率对热解的影响发现,在较低的升温速率下热解,其热解充分、热解减量化效果好、热解活化能较低;混合热解分析发现,废轮胎热解反应的主要阶段与含油污泥热解的第二阶段相重合,通过相互协同效应分析发现,含油污泥与废轮胎混合热解的相互协同作用较为明显,混合热解可促进热解反应中挥发分的析出;分析热解特征参数发现,混合热解可弥补含油污泥与废轮胎单独热解存在的初析温度及热解终温高等不足;热解动力学分析结果显示采用一级反应模型能够很好的描述含油污泥与废轮胎单独及混合热解过程,且混合热解在动力学上体现了促进作用。(2)基于管式炉的含油污泥与废轮胎混合热解试验分析发现。含油污泥与废轮胎混合热解存在的协同效应主要体现在热解油气间的相互作用。混合热解促进热解反应的进行,使挥发分充分析出,使热解油的产率增加,热解油产率随着热解终温的增加呈现“先减少后增加”的趋势;当热解终温为550℃,混合比例为70%OS+30%WT时,相互促进作用最为明显,热解油产率最大,半焦产量减少,热解油实际产率相对于理论值增加了13.6%;对热解油油品分析发现,含油污泥掺混废轮胎混合热解增加热解油的H/C值、提升热解油的热值以及增强热解油的稳定性,且热解油收益率的实际值较理论值增加了7.12%。(3)基于自制回转窑热解炉的含油污泥与废轮胎混合热解试验分析发现,相对于管式炉的热解,回转窑热解炉对含油污泥与废轮胎混合热解效果较为明显。回转窑热解的固相产率降低,油气产率增加,其中热解油油品相对于管式炉热解的结构稳定,性能较佳,可做燃料使用也可进一步加工利用其高价值产品。通过经济性分析发现,回转窑热解炉按热解效率85%计算,处理每吨物料可获得收益为744.18元,经济效益较为显着。可进一步充分开发利用该技术对含油污泥进行高效的资源化处理。
魏鑫,张正林,杨启容,赵之端[8](2018)在《天然橡胶热解行为的分子动力学模拟研究》文中提出为了了解天然橡胶热解过程及其热解产物,本文基于AMBER力场,对聚合度为10的橡胶模型的热解过程进行分子动力学模拟。建立周期性边界条件,分子力场采用谐振子模型计算键角弯曲能和键伸缩能,并通过Hyperchem软件进行热解模拟。模拟结果表明,在低温加热过程中,原子内部结构发生了一些物理变化,原子之间的键长变大,键角变得弯曲,原子间二面角增大,但由于范德华力与静电的限制,没有出现化学键的断裂;当温度达到600K左右时,分子键会发生断裂,形成各种大分子碎片,产物主要以液态油形式存在,粘性大,随着温度进一步升高,大分子碎片会分解成小分子碎片,气体产物增加,粘性变小。由此说明,温度对橡胶产物的影响较大,不同的温度下所获得的产物不同,因此,可以通过控制温度来获得所需的物质。该研究对于回收利用废橡胶具有重要意义。
帅坤,闫雨瑗,崔小龙,韩锐暄,李爽[9](2017)在《废轮胎热解催化剂及工艺研究进展》文中研究说明综述了近年废轮胎热解工艺(温度、压力、载气、粒径等)、催化剂及反应器的研究进展.热解工艺条件和反应器类型直接影响热解产物分布,而热力学和动力学及传热、传质一定程度上决定热解产物产率及组分分布.调控催化剂的结构和组成可明显提高目标产物产量,改善油品品质,降低热解油中S的含量,提高高附加值产品如单环芳烃和环己烷等的产率.当前废轮胎热解中存在催化剂分离、结焦等问题,且多采用微型或小型反应器.废轮胎分子结构和反应机理研究、新型高效、耐硫催化剂研制及大规模热解反应器的开发是废轮胎热解研究的主要方向.
杨金鑫[10](2014)在《废轮胎与煤焦油共热解制备燃料油和炭黑工艺研究》文中研究表明在建设环境友好型和资源节约型和谐社会的大背景下,废轮胎作为固废之一越来越受到人们的重视,在众多废轮胎处理方法中,采用热解法处理废轮胎是一种极具潜力的方法。但单纯的废轮胎热解存在着传热效率低和热解不充分等问题,因此越来越多的学者开始对废轮胎与其他物质共热解的研究,期望解决这些问题并改善燃料油的品质。本文主要针对废轮胎与煤焦油共热解制备燃料油工艺进行了研究,并通过脱灰降硫处理改善热解炭黑品质。为确定废轮胎与煤焦油共热解最佳工艺条件,研究了温度、废轮胎与煤焦油配比以及煤焦油对废轮胎溶胀程度因素对热解工艺的影响。研究表明:(1)煤焦油对废轮胎有较强的溶胀作用,温度、比表面积和轮胎类型等因素都具有显着影响,温度升高和比表面积增大都能加快溶胀进程。(2)废轮胎单纯热解和煤焦油溶胀预处理后废轮胎共热解时,燃料油随着热解温度的升高而增加,升高到550℃热解基本完全。(3)废轮胎单纯热解时,燃料油收率53.60%,热解炭渣收率35.21%。废轮胎:煤焦油质量比为1:1时未经溶胀预处理直接混合共热解,燃料油收率为71.65%,热解炭渣收率为18.63%。煤焦油溶胀预处理后废轮胎共热解在溶胀饱和时,燃料油收率高达78.11%,热解炭渣收率为16.08%。通过馏程、色度、FT-IR以及GC-MS手段对共热解制备的燃料油进行分析,主要成分是苯、甲苯、二甲苯、萘等化合物,同时得到的共热解炭渣疏松多孔易于粉碎。炭黑中含有较多的灰分和硫组分,通过单因素实验方法探讨不同酸、酸浓度、温度、液固比、搅拌速度和搅拌时间等因素对脱灰降硫效果的影响,并采用正交实验方法寻找到最佳工艺参数是煤焦油溶胀预处理废轮胎共热解炭、温度60℃、盐酸浓度2.0mol/L、搅拌时间120min、液固质量比10:1。实验结果表明,炭黑中灰分含量由原来的9.25%降为1.88%,硫含量也由2.13%降为0.96%。通过显微镜和扫描电镜对炭黑表面形貌进行观察,共热解炭黑颗粒多呈现椭球状和鳞片状,且其表面粗糙多孔。通过“相似相溶”的理论对煤焦油溶胀废轮胎的机理进行分析,通过计算机模拟软件计算出煤焦油中溶剂分子苯的溶解度参数为18.5,与实验值18.7很接近。同时计算出煤焦油中溶剂分子在橡胶分子中的扩散系数。利用TG/DTG技术分析废轮胎单纯热解和煤焦油溶胀预处理废轮胎共热解动力学参数,得出废轮胎单纯热解工艺和煤焦油溶胀预处理废轮胎共热解工艺的平均表观活化能分别为186k J/mol和146k J/mol,比较两者平均表观活化能得出煤焦油溶胀预处理废轮胎共热解反应更易于进行。
二、废橡胶热解制油品和化学品实验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、废橡胶热解制油品和化学品实验研究(论文提纲范文)
(1)PVC与生物质共热解研究进展(论文提纲范文)
1 PVC和生物质热解机理 |
1.1 PVC热解机理 |
1.2 生物质热解机理 |
2 PVC和生物质共热解动力学变化 |
3 PVC和生物质共热解对产物的影响 |
4 结论 |
(2)废橡塑材料双螺旋连续热裂解关键技术与设备研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 废橡塑材料特征与回收现状 |
1.1.2 废橡塑材料常用处理方法 |
1.1.3 废橡塑垃圾处理方法国内外现状 |
1.2 热裂解机理相关理论与技术的研究现状 |
1.2.1 热裂解工艺相关理论研究进展 |
1.2.2 热裂解技术研究 |
1.2.3 热裂解工艺的主要影响因素 |
1.3 热裂解设备的研究现状 |
1.3.1 间歇式热裂解设备 |
1.3.2 连续式热裂解设备 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 材料热裂解性能分析 |
1.4.2 间歇式与连续式热裂解工艺研究 |
1.4.3 连续式热裂解设备研究 |
第二章 废橡塑材料热裂解特性与动力学特征实验研究 |
2.1 废橡塑材料热裂解特性实验研究 |
2.1.1 基本参数测定与实验装置 |
2.1.2 单一物料热裂解特性研究 |
2.1.3 混合物料热裂解特性研究 |
2.2 废橡塑材料热裂解动力学特征分析 |
2.2.1 废橡塑材料的热重分析 |
2.2.2 废橡塑材料热裂解动力学 |
2.3 热裂解过程温度场与气流场计算仿真与实验验证 |
2.3.1 热裂解温度场分布 |
2.3.2 热裂解气体流速分布 |
2.3.3 热裂解效率模拟与实验对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 间歇式热裂解装置优化设计与工艺参数调控 |
3.1 间歇式热裂解装置结构优化 |
3.1.1 间歇式热裂解过程相关理论模型 |
3.1.2 搅拌桨转速对反应器温度场与气体流场分布的影响 |
3.1.3 反应釜高径比对气体流场分布的影响 |
3.1.4 汲气口负压对排气效率的影响 |
3.2 工艺参数变化对间歇式热裂解效率的影响 |
3.2.1 热裂解温度对间歇式热裂解效率的影响 |
3.2.2 填充率对间歇式热裂解效率的影响 |
3.2.3 温度与填充率双因素方差分析 |
3.2.4 反应器放大设计及工艺参数调控 |
3.3 基于效率的间歇式热裂解设备优化设计与实验分析 |
3.3.1 间歇式热裂解设备优化设计 |
3.3.2 间歇式热裂解设备实验分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 连续式热裂解装置物料运动调控与结构优化 |
4.1 双螺旋连续式热裂解装置基本参数设计 |
4.2 热裂解装置中颗粒运动特性研究 |
4.2.1 基于离散元的双螺旋输运理论模型 |
4.2.2 双螺旋热裂解装置参数设置与模型构建 |
4.2.3 螺距对热裂解装置中颗粒运动特性的影响 |
4.2.4 转速对热裂解装置中颗粒运动特性的影响 |
4.2.5 填充率对热裂解装置中颗粒运动特性的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 连续式热裂解装置温度分区控制与系统集成 |
5.1 热裂解装置加热分区设计 |
5.1.1 加热分区温度对热裂解装置内温度场分布的影响 |
5.1.2 过渡区对热裂解装置内温度场分布的影响 |
5.1.3 汲气口负压对气体分布的影响 |
5.2 连续式热裂解装置系统集成 |
5.2.1 连续式热裂解装置设计 |
5.2.2 加热系统优化设计 |
5.2.3 冷凝系统设计 |
5.3 双螺旋连续式热裂解设备样机研制 |
5.3.1 加热效果验证 |
5.3.2 热裂解效果验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究成果 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者和导师简介 |
附录 |
(3)纤维素与聚乙烯催化共热解的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 生物质资源利用现状 |
1.1.1 生物质资源概述 |
1.1.2 生物质热化学转化技术的研究进展 |
1.2 生物质催化热解技术 |
1.2.1 生物质催化热解技术 |
1.2.2 生物质催化技术研究进展 |
1.3 生物质与塑料废弃物共热解技术 |
1.3.1 生物质与塑料催化共热解研究现状 |
1.3.2 生物质与塑料废弃物催化共热解机理 |
1.4 催化剂的研究现状 |
1.4.1 催化剂种类的选择 |
1.4.2 HZSM-5分子筛的改性 |
1.4.3 碳材料概述 |
1.5 研究意义及目的 |
1.6 研究内容 |
1.7 研究的创新点 |
2 实验材料与方法 |
2.2 实验材料与装置 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 热重分析 |
2.3.2 催化剂制备与表征 |
2.3.3 热重红外联用分析 |
2.3.4 DFT理论计算 |
3 纤维素与聚乙烯共热解特性及动力学 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 纤维素与聚乙烯热解特性分析 |
3.2.2 纤维素与聚乙烯共热解动力学及热解模型分析 |
3.2.3 HZSM-5对纤维素与聚乙烯共热解特性的影响 |
3.3 本章小结 |
4 纤维素与聚乙烯催化共热解产物分析 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 催化剂表征结果 |
4.2.2 纤维素与聚乙烯共热解产物分析 |
4.2.3 催化剂性能评价 |
4.3 本章小结 |
5 纤维素与聚乙烯催化共热解机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 纤维素快速热解过程中主要反应研究 |
5.2.2 聚乙烯快速热解过程中主要反应研究 |
5.2.3 纤维素与聚乙烯共热解过程中主要反应研究 |
5.2.4 纤维素与聚乙烯催化共热解机理的计算 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(4)废旧轮胎热裂解过程模拟优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 废轮胎回收现状 |
1.3 废轮胎组成 |
1.4 废轮胎回收方式 |
1.4.1 翻新 |
1.4.2 材料回收 |
1.4.3 能量回收 |
1.4.4 热解 |
1.5 热解 |
1.5.1 热解类型 |
1.5.2 热解反应器 |
1.5.3 废轮胎热解产物 |
1.5.4 热解动力学 |
1.5.5 模拟热解过程 |
1.6 本文的研究目的和内容 |
第二章 基准热解流程建立 |
2.1 废轮胎组分的处理 |
2.2 热解产物及动力学 |
2.3 废轮胎热解过程简述及Aspen plus中的实现 |
2.4 模拟基准及主要参数 |
2.5 模型验证 |
2.6 结果讨论 |
2.6.1 模拟结果 |
2.6.2 比较模拟与文献中石油产品产率 |
2.6.3 比较模拟与文献中热解产物的产率 |
2.6.4 能量分析 |
2.6.5 优化热解温度 |
2.7 本章小结 |
第三章 燃料油深加工流程的建立 |
3.1 加氢脱硫 |
3.1.1 加氢脱硫实验 |
3.1.2 模拟加氢脱硫 |
3.1.3 模拟结果 |
3.1.4 反应参数对加氢脱硫和反应器能耗的影响 |
3.2 金属氧化物脱硫 |
3.2.1 金属氧化物脱硫实验 |
3.2.2 模拟金属氧化物脱硫 |
3.2.3 模拟结果 |
3.3 氧化脱硫 |
3.3.1 氧化脱硫实验 |
3.3.2 模拟氧化脱硫 |
3.3.3 模拟结果 |
3.3.4 氧化剂用量对氧化脱硫的影响 |
3.4 脱硫流程优化 |
3.4.1 脱硫流程选择 |
3.4.2 流程模拟 |
3.4.3 模拟结果 |
3.4.4 经济分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 炭黑的进一步处理 |
4.1 水蒸气-硝酸活化 |
4.1.1 水蒸气-硝酸活化实验 |
4.1.2 模拟水蒸气-硝酸活化 |
4.1.3 模拟结果 |
4.2 盐酸-水蒸气活化 |
4.2.1 盐酸-水蒸气活化实验 |
4.2.2 模拟盐酸-水蒸气活化 |
4.2.3 模拟结果 |
4.2.4 活化参数对活性炭的影响 |
4.3 活化流程优化 |
4.3.1 活化流程选择 |
4.3.2 流程模拟 |
4.3.3 模拟结果 |
4.3.4 经济分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(5)微波场强化油砂与木屑共热解研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 油砂资源概述 |
1.1.1 油砂资源储量及分布 |
1.1.2 油砂组成和结构 |
1.1.3 油砂利用技术 |
1.2 生物质能源概述 |
1.3 油砂和生物质能源热解技术简介 |
1.3.1 油砂热解技术概括 |
1.3.2 生物质热解技术概括 |
1.4 共热解工艺研究现状 |
1.4.1 共热解简介 |
1.4.2 共热解协同作用研究 |
1.5 微波热解技术概述 |
1.5.1 微波辐射简介 |
1.5.2 微波加热机理 |
1.5.3 微波热解技术概括 |
1.5.4 微波热解研究 |
1.6 本文研究内容与方法 |
第2章 油砂和木屑理化特性及热分析实验 |
2.1 印尼油砂与木屑的理化特性 |
2.1.1 印尼油砂与木屑的预处理 |
2.1.2 印尼油砂与木屑的元素分析 |
2.1.3 印尼油砂与木屑的工业分析 |
2.2 油砂和木屑单独热解及其共热解TG-DTG分析 |
2.2.1 实验设备及方法 |
2.2.2 油砂和木屑单独热解及其共热解特性 |
2.2.3 不同升温速率下共热解TG-DTG结果分析 |
2.3 油砂和木屑单独热解及其共热解TG-FTIR分析 |
2.3.1 实验设备及方法 |
2.3.2 油砂和木屑单独热解及其共热解产物红外光谱分析 |
2.3.3 油砂和木屑单独热解及其共热解气体产出特性 |
2.4 本章小结 |
第3章 微波场下单独热解和共热解特性及协同作用的研究 |
3.1 微波单独热解和共热解实验 |
3.1.1 微波热解实验装置 |
3.1.2 微波单独热解实验操作步骤 |
3.1.3 微波共热解实验操作步骤 |
3.1.4 微波单独热解和共热解液相产物分析方法 |
3.1.5 共热解固体产物分析方法 |
3.2 微波热解实验操作条件优化分析 |
3.2.1 不同微波功率下热解特性研究 |
3.2.2 不同终温设置时热解特性研究 |
3.2.3 添加不同吸收剂时的热解特性研究 |
3.2.4 添加不同比例吸收剂时的热解特性研究 |
3.2.5 微波热解实验操作条件的确定 |
3.3 微波单独热解实验结果分析 |
3.4 微波共热解协同作用研究 |
3.4.1 共热解协同作用的定义 |
3.4.2 热解产物收率的协同作用 |
3.4.3 热解产物组分的协同作用 |
3.5 本章小结 |
第4章 微波场对油砂与木屑共热解过程的影响 |
4.1 油砂与木屑常规共热解实验 |
4.1.1 常规热解实验装置 |
4.1.2 常规热解实验步骤 |
4.2 微波共热解与常规共热解的对比结果与讨论 |
4.2.1 热解油产品的对比 |
4.2.2 产物的收率对比分析 |
4.2.3 液体产物的分子量分布 |
4.2.4 液体产物的产品组成分布 |
4.2.5 固体产物的元素分析 |
4.2.6 固体产物的SEM数据分析 |
4.2.7 固体产物的BET数据分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)生物质半焦催化提质煤低温热解焦油研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 研究背景及文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 低阶煤特点及其利用前景 |
1.3 煤热解 |
1.3.1 煤热解过程 |
1.3.2 煤热解影响因素 |
1.4 煤中有机质主要元素分布 |
1.4.1 煤中氧元素的赋存状态 |
1.4.2 煤热解过程氧元素的迁移规律 |
1.5 煤热解研究进展 |
1.5.1 煤热解技术 |
1.5.2 提高油气品质的途径 |
1.6 炭基催化剂用于焦油提质的研究进展 |
1.6.1 炭基催化剂的优势 |
1.6.2 炭基催化剂提质焦油的研究进展 |
1.7 课题来源及研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验过程及方法 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 生物质半焦的制备 |
2.4 热解产物分析及表征方法 |
2.4.1 热解气分析 |
2.4.2 焦油分析 |
2.4.3 热解产物产率计算公式 |
2.5 生物质半焦表征 |
第三章 生物质半焦作用下煤热解产物分析 |
3.1 水稻秸秆半焦对褐煤热解产物分布的影响 |
3.1.1 水稻秸秆半焦用量对褐煤热解产物分布的影响 |
3.1.2 水稻秸秆半焦制备温度对褐煤热解产物分布的影响 |
3.1.3 水稻秸秆半焦制备方式对褐煤热解产物分布的影响 |
3.2 松木屑半焦及其负钴半焦对褐煤热解产物分布的影响 |
3.2.1 松木屑半焦制备温度对褐煤热解产物分布的影响 |
3.2.2 负载钴松木屑半焦对褐煤热解产物分布的影响 |
3.3 生物质半焦作用下煤热解焦油分析 |
3.3.1 焦油的元素分析 |
3.3.2 焦油模拟蒸馏分析 |
3.3.3 轻质焦油的GC-MS分析 |
3.4 两种生物质半焦作用效果对比分析 |
3.5 本章小节 |
第四章 生物质半焦作用煤热解机制分析 |
4.1 酸洗生物质半焦作用效果考察 |
4.1.1 酸洗水稻秸秆半焦对热解产物分布影响 |
4.1.2 酸洗不同制备温度水稻秸秆半焦对热解产物分布影响 |
4.2 生物质半焦理化结构分析 |
4.2.1 生物质半焦对焦油的吸附作用分析 |
4.2.2 生物质半焦孔结构及比表面分析 |
4.2.3 生物质半焦表面形貌及元素分析 |
4.2.4 水稻秸秆半焦碳结构分析 |
4.2.5 水稻秸秆半焦表面官能团分析 |
4.3 生物质半焦作用机理分析 |
4.4 本章小节 |
第五章 总结 |
5.1 主要研究内容及结论 |
5.2 不足与建议 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
在学期间参与的科研项目 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(7)含油污泥与废轮胎混合热解工艺的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 含油污泥资源化利用概述 |
1.1.1 含油污泥的产生及带来的问题 |
1.1.2 含油污泥资源化利用途径 |
1.1.3 含油污泥热解研究现状 |
1.2 废轮胎资源化利用概述 |
1.2.1 废轮胎的产生及带来的问题 |
1.2.2 废轮胎资源化利用途径 |
1.2.3 废轮胎热解技术研究现状 |
1.3 论文的研究目的及研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.3.3 研究内容 |
1.3.4 创新点 |
2 原料基本特性及热重实验分析 |
2.1 原料基本特性 |
2.1.1 特性分析方法 |
2.1.2 含油污泥与废轮胎基本特性 |
2.2 热重实验样品、仪器及方法分析 |
2.3 实验结果及讨论 |
2.3.1 不同升温速率对热解的影响 |
2.3.2 不同物料配比对热解的影响 |
2.3.3 热解动力学研究 |
2.4 本章小结 |
3 基于管式炉的含油污泥与废轮胎热解特性实验研究 |
3.1 实验样品、仪器及方法 |
3.1.1 实验样品 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 热解产率分析 |
3.2.2 热解半焦分析 |
3.2.3 热解气分析 |
3.2.4 热解油分析 |
3.2.5 热解油品质分析 |
3.3 本章小结 |
4 基于回转窑的含油污泥与废轮胎混合热解实验研究 |
4.1 回转窑热解试验 |
4.1.1 回转窑热解装置 |
4.1.2 热解工况选择 |
4.1.3 实验结果与分析 |
4.2 基于AspenPlus平台的含油污泥与废轮胎混合热解模拟 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 模拟结果与分析 |
4.3 热解效益分析 |
4.3.1 物料处理所需热量计算 |
4.3.2 热解所产油气热值分析 |
4.3.3 经济性分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读学位期间发表的论着及取得的科研成果 |
(8)天然橡胶热解行为的分子动力学模拟研究(论文提纲范文)
1 天然橡胶的模型及模拟计算方法 |
1.1 边界条件的建立 |
1.2 分子力场的选择 |
1.3 模拟计算方法 |
2 模拟结果与分析 |
2.1 结构优化参数 |
2.2 热解过程中温度和能量的变化 |
2.3 分子键的断裂情况 |
2.4 产物形成机理分析 |
3 结束语 |
(10)废轮胎与煤焦油共热解制备燃料油和炭黑工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 废轮胎资源化利用概述 |
1.1.1 废轮胎的产生及带来的问题 |
1.1.2 废轮胎资源化利用途径 |
1.1.3 废轮胎热解技术研究进展 |
1.2 煤焦油加工概述 |
1.2.1 煤焦油的产生及性质 |
1.2.2 煤焦油加工进展 |
1.3 本课题的选题意义和研究内容 |
1.3.1 本课题研究意义 |
1.3.2 本课题研究创新点 |
1.3.3 本课题主要研究内容 |
第二章 实验原料与方法 |
2.1 实验原料与分析 |
2.2 实验装置 |
2.3 实验仪器和试剂 |
2.4 实验方案 |
2.4.1 热解实验流程 |
2.4.2 热解炭脱灰降硫实验流程 |
2.5 分析方法 |
2.5.1 热重分析 |
2.5.2 热解油和炭黑FT-IR官能团分析 |
2.5.3 热解油GC-MS成分分析 |
2.5.4 热解油色度和安定性分析 |
2.5.5 炭黑总硫含量分析 |
2.5.6 炭黑表面形貌分析 |
第三章 煤焦油与废轮胎共热解工艺研究 |
3.1 煤焦油与废轮胎共热解工艺条件的确定 |
3.1.1 煤焦油对废轮胎溶胀预处理研究 |
3.1.2 废轮胎与煤焦油单纯热解特性研究 |
3.1.3 温度对共热解产物收率的影响 |
3.1.4 未溶胀预处理废轮胎与煤焦油直接混合共热解特性研究 |
3.1.5 废轮胎溶胀程度对共热解产物收率的影响 |
3.2 热解油分析 |
3.2.1 热解油馏程分析 |
3.2.2 热解油色度和安定性分析 |
3.2.3 热解油FT-IR分析 |
3.2.4 热解油GC-MS成分分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 热解炭脱灰降硫工艺研究 |
4.1 热解炭脱灰降硫工艺条件的确定 |
4.1.1 不同酸对酸洗效果的影响 |
4.1.2 盐酸浓度对酸洗效果的影响 |
4.1.3 液固比对酸洗效果的影响 |
4.1.4 搅拌转速和搅拌时间对酸洗效果的影响 |
4.1.5 温度对酸洗效果的影响 |
4.1.6 粒径对酸洗效果的影响 |
4.1.7 酸液循环次数对酸洗效果的影响 |
4.1.8 正交实验 |
4.2 炭黑产品特性分析 |
4.2.1 炭黑理化性质分析 |
4.2.2 炭黑中总硫测定 |
4.2.3 炭黑表面观察 |
4.2.4 炭黑FT-IR分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 废轮胎溶胀机理及热解动力学分析 |
5.1 废轮胎的溶胀机理 |
5.1.1 分子模拟环境 |
5.1.2 溶解度参数的模拟计算 |
5.1.3 扩散系数的模拟计算 |
5.2 溶胀预处理后废轮胎热解动力学分析 |
5.2.1 热解的TG/DTG曲线分析 |
5.2.2 热解动力学参数计算 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、废橡胶热解制油品和化学品实验研究(论文参考文献)
- [1]PVC与生物质共热解研究进展[J]. 李佳颖,周瑞,张宏喜. 塑料科技, 2021(02)
- [2]废橡塑材料双螺旋连续热裂解关键技术与设备研究[D]. 付琦. 北京化工大学, 2020(02)
- [3]纤维素与聚乙烯催化共热解的研究[D]. 赵钰莹. 北京林业大学, 2020(02)
- [4]废旧轮胎热裂解过程模拟优化[D]. 仲华. 青岛科技大学, 2020(01)
- [5]微波场强化油砂与木屑共热解研究[D]. 黎静. 天津大学, 2019(06)
- [6]生物质半焦催化提质煤低温热解焦油研究[D]. 付大庆. 太原理工大学, 2018(10)
- [7]含油污泥与废轮胎混合热解工艺的研究[D]. 吕全伟. 重庆科技学院, 2018(02)
- [8]天然橡胶热解行为的分子动力学模拟研究[J]. 魏鑫,张正林,杨启容,赵之端. 青岛大学学报(工程技术版), 2018(01)
- [9]废轮胎热解催化剂及工艺研究进展[J]. 帅坤,闫雨瑗,崔小龙,韩锐暄,李爽. 过程工程学报, 2017(01)
- [10]废轮胎与煤焦油共热解制备燃料油和炭黑工艺研究[D]. 杨金鑫. 江西理工大学, 2014(03)