未經(jīng)活化處理的廢輪胎熱解炭性質(zhì)及其吸附性能研究.pdf

1、隨著交通工業(yè)的發(fā)展，廢輪胎數(shù)量增長迅猛，廢輪胎的大量廢棄嚴(yán)重威脅到人類生存的環(huán)境。傳統(tǒng)的處理、處置方法無法解決環(huán)境污染與資源化利用問題，熱解法具有對廢輪胎處理量大、效益高和環(huán)境污染小等特點，是符合廢輪胎處理的資源化、無害化和減量化原則的新技術(shù)。
　　本文以廢輪胎熱解過程的固態(tài)殘余物――熱解炭的綜合利用為出發(fā)點，提出不對熱解炭進行復(fù)雜而昂貴的活化處理，直接利用熱解炭含碳量高的特點，探索其作為可替代商業(yè)活性炭的吸附材料的可行性。在現(xiàn)有

2、國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，本文研究了不同熱解條件對熱解炭吸附性能的影響、熱解過程的動力學(xué)方程、適宜熱解炭吸附的吸附質(zhì)類型，及最佳吸附工藝條件。
　　采用自制管式熱解爐，在氮氣條件下，廢輪胎膠粉進行熱解，考察了熱解溫度、升溫速率、熱解時間和膠粉顆粒粒徑對熱解炭吸附性能的影響，結(jié)果表明，熱解條件對吸附能力的影響排序為熱解溫度＞熱解反應(yīng)時間＞粒徑＞升溫速率。熱解溫度對熱解炭的吸附性能影響顯著，隨著熱解溫度的升高，可揮發(fā)類物質(zhì)的析出量逐步增

3、大，至550℃時，熱解基本完成，為進一步增大孔隙，提高吸附能力，熱解炭制備的基本工藝條件應(yīng)為溫度600－800℃,熱解反應(yīng)時間1.5-2小時。
　　利用元素分析儀、SEM、FT-IR、N2吸附法，分析了未經(jīng)活化熱解炭的元素組成、表面形貌、官能團、孔隙特性。結(jié)果表明，熱解炭含碳率高達70％；BET比表面積達89m2?g-1，表面粗糙，布滿細小顆粒，顆粒間存在大量不規(guī)則孔隙，平均孔徑29.06nm，中孔發(fā)達；熱解炭表面含有大量芳香環(huán)，

4、并存在部分酯基。
　　采用熱解溫度階段劃分法，研究了廢輪胎熱解動力學(xué)過程。結(jié)果表明，廢輪胎熱解過程依升溫速率不同可劃分為三或四個階段，升溫速率<10℃/min時，熱解過程分為四個階段，升溫速率介于10-40℃/min時，熱解過程均為三個階段，不同粒徑廢輪胎膠粉在各熱解階段的活化能和指前因子模擬計算結(jié)果表明，最后一個階段的活化能和前指因子均大于前幾個階段，相關(guān)系數(shù)介于0.86―0.99。
　　本文研究了未經(jīng)活化處理的廢輪胎熱解