微波誘導(dǎo)金屬放電現(xiàn)象對(duì)CH4-CO2氣體重整作用的研究.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。得益于此，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速率也節(jié)節(jié)攀升，使用壽命越來(lái)越短，隨之而來(lái)的就是其淘汰率的同步增加。如今，電子廢棄物已經(jīng)成為增長(zhǎng)速度最快的城市垃圾。垃圾是放錯(cuò)地方的資源，在資源意識(shí)不斷強(qiáng)化的今天，人們開(kāi)始把目光著眼于電子廢棄物中所蘊(yùn)含的巨大資源價(jià)值的回收利用。但是電子廢棄物中的重金屬和有毒的有機(jī)物質(zhì)同樣不容忽視，落后的回收處理方式很容易造成有害物質(zhì)的不當(dāng)排放從而引起環(huán)境破壞。因此亟需一種綠色高效

2、的技術(shù)在電子廢棄物中的回收處理過(guò)程中趨利避害。利用微波誘導(dǎo)熱解電子廢棄物可以充分兼顧電子廢棄物的復(fù)雜的成分特性和微波選擇性、整體性加熱的特點(diǎn)，被廣泛認(rèn)為是一種有潛力的能夠規(guī)?；幹秒娮訌U棄物的資源化技術(shù)。
　　在進(jìn)行微波誘導(dǎo)熱解電子廢棄物研究過(guò)程中，課題組發(fā)現(xiàn)，其中的金屬成分在微波輻照下會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象。這會(huì)導(dǎo)致熱解速率的提升，熱解氣體產(chǎn)物的產(chǎn)率和成分也因此發(fā)生改變。與熱解過(guò)程中不存在放電現(xiàn)象的氣體產(chǎn)物相比，并且其中CH4和C

3、O2的含量減少而CO和H2的含量明顯增加，氣體的品質(zhì)有一定程度的提高，回收利用的價(jià)值更高。本論文著眼于此，對(duì)微波場(chǎng)下的金屬放電現(xiàn)象進(jìn)行塑造，研究了影響金屬放電因素的作用規(guī)律，考察了金屬放電對(duì)于CH4和CO2氣體的重整提質(zhì)作用。為微波誘導(dǎo)熱解電子廢棄物技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用提供一定的基礎(chǔ)。
　　本論文通過(guò)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究了不同因素對(duì)于金屬放電激發(fā)難易程度以及強(qiáng)度的作用規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上考察了金屬放電對(duì)于CH4和CO2氣體的重整提質(zhì)作用。論

4、文采用將金屬開(kāi)始放電至放電結(jié)束的整個(gè)過(guò)程作為研究對(duì)象以避免金屬放電不穩(wěn)定性造成的干擾，考察了微波輸出功率、放電金屬特性（種類(lèi)、形狀、尺寸、數(shù)量）以及放電氣氛特性的改變對(duì)于金屬放電的影響。發(fā)現(xiàn)微波輸出功率越高，越容易引發(fā)放電，金屬放電的強(qiáng)度越大;長(zhǎng)寬比越大的不規(guī)則不銹鋼金屬條越容易引發(fā)放電，微波功率一定，金屬放電的強(qiáng)度與金屬條是數(shù)量正相關(guān);容易電離的氣氛更容易引發(fā)放電，比如同功率下Ar氣氛下放電強(qiáng)度要比N2氣氛下高，微波功率越低差距越明顯

5、。對(duì)氣體重整作用的考察發(fā)現(xiàn)，金屬放電的強(qiáng)度越大，附加到氣體上的能量越高，氣體重整作用效果越好。
　　最后，進(jìn)行氣體重整實(shí)驗(yàn)的模擬研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。借助Aspenplus化工流程軟件，根據(jù)前人關(guān)于金屬放電熱效應(yīng)的研究中得出的結(jié)論，對(duì)同等熱環(huán)境下氣體反應(yīng)的結(jié)果進(jìn)行模擬研究，與實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)隨著CH4和CO2混合氣體中CH4比例的變化，實(shí)驗(yàn)值與模擬值在變化規(guī)律上是一致的，在一定程度上證實(shí)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性。