探索煤與聚乙烯、聚丙烯的熱解及共熱解研究

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1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文煤與聚乙烯、聚丙烯的熱解及共熱解研究姓名:李希堯申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:張秋民20080601大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文在固定床熱解裝置上進(jìn)行了霍林河褐煤、神木煙煤和聚乙烯、聚丙烯塑料單獨熱解及煤與聚乙烯/聚丙烯的共熱解研究。原料熱重分析實驗表明:霍林河褐煤、神木煙煤和聚乙烯、聚丙烯的熱解區(qū)間均在400℃"-'550℃之間?;袅趾雍置骸⑸衲緹熋号c聚乙烯、聚丙烯熱解動力學(xué)對比分析表明:四者的反應(yīng)級數(shù)均可按一級反應(yīng)處理,活化能在30.34"-'82.33K

2、J/mol之間。在以N2為載氣的惰性氣氛下,實驗在固定床熱解裝置上考察了恒溫時間、載氣流量、壓力、熱解溫度等對原料煤樣、聚乙烯、聚丙烯單獨熱解及共熱解的影響,并考察了聚乙烯/聚丙烯.煤質(zhì)量配比對共熱解反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果表明,在熱解恒溫時間20min,載氣流量0.4L/min,壓力0.2MPa條件下,霍林河褐煤、神木煙煤較佳熱解溫度均為540"C;聚乙烯、聚丙烯在440℃以上基本分解完全。共熱解實驗結(jié)果表明:當(dāng)聚乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時,霍林河褐煤和聚乙烯共熱解的較佳溫度為520℃,此時焦油產(chǎn)率有極大值

3、(14.00wt%),比理論計算值(13.36wt%)相對增加4.79%,且比相同條件下霍林河褐煤與聚丙烯共熱解焦油產(chǎn)率(13.85wt%)略高;當(dāng)聚丙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時,神木煙煤和聚丙烯共熱解的較佳熱解溫度亦為520℃,此時焦油產(chǎn)率有極大值(18.88wt%),比理論計算值(17.10wt%)相對增加10.41%,協(xié)同效應(yīng)比較明顯,且比神木煙煤與聚乙烯共熱解焦油產(chǎn)率(18.15wt%)略高。采用萃?。鶎游黾癎C/MS方法對單獨熱解及共熱解焦油進(jìn)行了分析,將焦油分離為瀝青質(zhì)、酸性分、脂肪族、芳香族

4、和極性分五個不同的族分,并主要對其中的脂肪族組分、芳香族組分進(jìn)行了C,-C/MS分析。實驗所得油品的脂肪族組分的G-C/MS分析結(jié)果顯示,共熱解焦油中的脂肪族組分明顯增加,并且主要增加了來自于聚乙烯/聚丙烯熱解的低碳脂肪烴;對實驗所得油品的芳香族組分的G-C/MS分析結(jié)果顯示,共熱解焦油中芳香族組分主要來自于煤的熱解且由于聚乙烯/聚丙烯的影響,芳香族組分的總量有所減少,但各種苯、萘、茚的烷基取代物含量有所增加,而蒽、菲、芘等稠環(huán)芳烴的含量有所減少,共熱解焦油輕質(zhì)化明顯。進(jìn)一步證明了霍林河褐煤和聚乙烯

5、共熱解、神木煙煤和聚丙烯共熱解存在協(xié)同效應(yīng)。關(guān)鍵詞:煤;聚乙烯;聚丙烯:熱解;共熱解;協(xié)同效應(yīng)煤與聚乙烯、聚丙烯的熱解及共熟解研究PyrolysisandCopyrolysisofCoalwithPEandPPAbstractTheexperimentsofpyrolysisandcopyrolysisofHuolinhelignite,Shenmubitumite,PEandPPwerecarriedoutinafixed.bedreactor.Themainpurposewastoreserac

6、hthesynergismbetweenthecoalsandplasticsduringthecopyrolysisprocess.TheresultsofTGandDTGshowedthatthemostweightlOSSdecreasedandthemostweightlossrateincreasedwiththeincreasingofheatingrate。andtheinitialtemperature,thehighesttemperaturecorrespondingthemos

7、tlossweightandtheendingtemperatureallmovedtowardshighertemperatureforallthesamples.Throughthecomparationofpyrolysiskinetics,thereactionorderandtheactivationenergyofHuolinhelignite,ShenmubitumitePEandPPweresimilar.Pyrolysisandcopyrolysisexperimentswerec

8、arriedoutwithHuolinhelignite,Shenmubitumite,PEandPPinafixed.bedreactor.Theeffectsofresidencetime,flowvelocityofcarriergas,pressureandpyrolysistemperatureontheyieldoftarandwaterwerestudiedwithnitrogenascarriergas.Theresultsofpyrolysiswer

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