【摘 要】
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聚氯乙烯（Polyvinyl chloride,简称PVC）是固体废弃物的常见种类之一,其存在量大,并且难以无害化处理。热解技术能将传统固体废弃物转化成热解炭,热解焦油和热解气,是固体废弃物无害化处理的一种高效率手段,其生成物可再利用。考虑到PVC热解气含有大量的有害气体HCl,热解气必须经过脱氯处理才可以利用,且常用的脱氯药剂价格较高,本文拟研究廉价的CaO添加剂对PVC热解和热解气中HCl的去
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聚氯乙烯（Polyvinyl chloride,简称PVC）是固体废弃物的常见种类之一,其存在量大,并且难以无害化处理。热解技术能将传统固体废弃物转化成热解炭,热解焦油和热解气,是固体废弃物无害化处理的一种高效率手段,其生成物可再利用。考虑到PVC热解气含有大量的有害气体HCl,热解气必须经过脱氯处理才可以利用,且常用的脱氯药剂价格较高,本文拟研究廉价的CaO添加剂对PVC热解和热解气中HCl的去除效果。通过热重分析仪对PVC粉末原料进行热重分析,确定其热解规律,制定PVC热解实验方案,在自制的反应床中进行热解实验,探究PVC单解的影响因素和产物特性;在添加CaO下重复热解实验,研究不同影响因素下气、液、固三项产物产出量和固相产物的组分、热解焦油的官能团特征、热解气成分变化,以及CaO对热解生成HCl的去除效果。具体内容如下:（1）在PVC单独热解时,热解主要分为两个阶段,在0～200℃没有质量损失,第一失重区间出现在255～377℃,主要是C-Cl键的断裂以及HCl气体的生成阶段,第二失重区间出现在377～510℃是有机物中C-C键断裂裂解生成小分子碳氢化合物的阶段。在300～550℃温度下固相产率由54.36%下降到了9.41%;气相产率从44.61%上升到了68.87%,通过气相色谱检测到随着温度的升高,气相产物的种类逐渐变多,HCl气体是热解气中主要产物,在400℃下占热解气比例最高达到了81.92%;液相产率从1.23%上升到了21.82%,热解焦油官能团的红外光谱显示随着温度的升高,液相产物中的酚类、芳香族化合物增多,高温下更多的有机物裂解。（2）CaO添加下,也存在两个热解阶段,但是相对于没有CaO存在的条件,第一阶段出现在265～378℃,质量损失相比有所降低;第二阶段出现在378～654℃;质量损失相比有所提高。CaO的存在抑制了HCl气体的生成,同时也加剧了有机物的热裂解。CaO的存在对HCl去除起到明显作用,在实验温度350～800℃区间内,以Ca/Cl比2∶1为例,350℃下HCl去除效率为73.2%,550℃下去除效率为93.4%,800℃下去除效率为75.4%,最高的去除率出现在550℃。同时CaO的投加比例明显影响HCl去除效果,投加越多,效果越好,但投加Ca/Cl比超过2∶1后,变化不再显著,从经济性考虑Ca/Cl比2∶1比例较合适。
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