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热固性建筑塑料产品具有耐热、耐水、耐腐蚀等优良特性,近年来在建筑行业应用广泛,但随之而来报废的废旧塑料制品也越来越多,不但污染环境,也会造成资源浪费,严重威胁着国家生态文明建设和环境可持续发展。目前,由于热固性建筑塑料内部网状结构紧密,二次回收困难,主要采用直接掩埋、焚烧利用方法处理,导致再资源化率比较低。因此,探索新的再生利用方法,高效再利用废旧热固性塑料,助力技术创新和经济发展具有重要的意义。本文以热固性与热塑性塑料粉末混合再生为前提,以硬质聚氨酯泡沫保温板为研究对象,选用自主设计的一体式无尘破碎机作为粉碎工具,采用机械物理回收法,通过优化破碎工艺参数,结合热固性建筑塑料回收以及离散元参数标定校准方法,设计一种基于Hertz-Mindlin(with Bonding)理论的破碎模型,开展DEM-CFD气固耦合场的数值模拟优化工作,最终通过试验验证与化学仪器表征,探究优化后回收料的降解效果。主要研究工作如下:(1)设计聚氨酯破碎模型。针对颗粒间接触参数,采用基于多目标遗传算法(genetic algorithm,GA)优化BP神经网络的参数寻优过程;为得到颗粒间粘接参数,结合物料的临界强度为标定参考值,以理论与仿真模拟相结合手段,求解粘接参数。(2)DEM-CFD双相流计算。以转子刀齿不同的转速、齿数为优化变量,进行多组DEM-CFD气固耦合数值模拟。计算结果表明,当转速达到4500rpm时,破碎腔内负压区相对明显,便于物料吸入;选用三刀齿的破碎机,其腔内气流场速度变化较为缓慢,粉碎后物料粉末的粒度大小分布较均匀。(3)最优组工艺参数验证。在实际破碎试验中,从10min到40min的范围内,控制改变物料破碎时间,开展连续破碎试验,粉碎时间对物料的累积分布影响较为明显。同时借助红外光谱测试手段对粉碎后的粉末进行表征测试,其ATR-FTIR谱图显示在1226.5cm-1波数处,氨基甲酸酯基C-O伸缩振动峰处发生显著变化。研究结果表明废旧热固性塑料网状交联密度被打破,获得了大量可再生聚合的活性基团,为热固性建筑塑料回收再生的可行性提供了理论参考依据。图[55]表[7]参[80]