畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯ppt：回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器內(nèi)單一

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器內(nèi)單一塑料的熱解特畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：回轉(zhuǎn)式反應(yīng)器內(nèi)單一塑料的熱解特性研究性研究 姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué)院: 班級(jí)： 指導(dǎo)老師：目錄研究意義和研究目的主要研究?jī)?nèi)容單一塑料熱解試驗(yàn)各工況下回轉(zhuǎn)窯內(nèi)升溫特性各工況下熱解產(chǎn)物產(chǎn)率特性熱解油組分分析熱解氣成分分析熱解殘?zhí)课锏墓I(yè)分析主要結(jié)論致謝研究意義和研究目的研究意義研究意義：熱解是指在無(wú)氧或缺氧條件下利用熱能使有機(jī)成分發(fā)生化合鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合等反應(yīng)。與傳統(tǒng)的處理法（如填埋、焚燒）相比，熱解處理具有以下特點(diǎn)： 資源回收率高將廢塑料還原成油氣制品，如聚合單體、柴油、汽油和燃料氣、蠟等產(chǎn)品污染物排放量少有利于減輕對(duì)大氣的的二次污

2、染節(jié)省煙氣凈化設(shè)施費(fèi)用技術(shù)要求高、操作條件嚴(yán)格工藝設(shè)備復(fù)雜成本高研究目的研究目的：回轉(zhuǎn)窯各操作條件如轉(zhuǎn)速、溫度、升溫速率等都對(duì)熱解過程和結(jié)果有較大影響，且不同結(jié)果之間的影響是有關(guān)聯(lián)的，不可孤立看待。因此有必要深入研究回轉(zhuǎn)窯內(nèi)廢塑料典型組分的熱解特性，并探討某些操作條件對(duì)其影響，為廢塑料熱解工藝的設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。 主要研究?jī)?nèi)容聚乙烯PE、聚丙烯PP、回轉(zhuǎn)窯在自行搭建的小型外熱式回轉(zhuǎn)窯熱解實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，以廢塑料典型組分為樣品，進(jìn)行了不同工況下的熱解實(shí)驗(yàn)： 塑料在回轉(zhuǎn)窯（轉(zhuǎn)速 r=4r/min）和固定床反應(yīng)器（轉(zhuǎn)速 r=0r/min）中的熱解實(shí)驗(yàn)，選取的升溫速率有 3.8 /min、 11.2 /mi

3、n、 19.7 /min、 31.9 /min 和 38.1 /min；在回轉(zhuǎn)窯中，選定 1r/min、 2r/min、 4r/min 和 8r/min 這四種轉(zhuǎn)速（升溫速率恒定為 19.7 /min） 。 繪制了上述工況下反應(yīng)器的升溫特性曲線。 研究了不同工況下熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率，采用熱天平模擬蒸餾實(shí)驗(yàn)，對(duì)熱解油的蒸發(fā)特性進(jìn)行了分析，得到熱解油中質(zhì)、輕質(zhì)及重質(zhì)組分的分布；采用色譜分析儀分析了熱解氣成分；利用馬弗爐對(duì)熱解殘?zhí)窟M(jìn)行工業(yè)分析；對(duì)比不同升溫速率及轉(zhuǎn)速條件下，各相產(chǎn)物的產(chǎn)率及特性，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析。單一塑料熱解實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)裝置 物料準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)裝置外熱式回轉(zhuǎn)窯、加熱前對(duì)整個(gè)系統(tǒng)（回轉(zhuǎn)窯筒

4、體和冷凝系統(tǒng)）進(jìn)行氮?dú)獯祾呒s10min、試驗(yàn)工況實(shí)驗(yàn)分三組、實(shí)驗(yàn)工況如下表二、實(shí)驗(yàn)方法各工況下回轉(zhuǎn)窯內(nèi)升溫特性 回轉(zhuǎn)窯與固定床反應(yīng)器內(nèi)熱解升溫特性相比：r = 0 r/min時(shí) PE 熱解 r = 4 r/min時(shí) PE 熱解回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得窯壁從高溫?zé)煔馕盏臒崃坑珠g接傳遞給了料床，是一種類似于“貯存-釋放”機(jī)理的蓄熱式傳熱過程。右圖 給 出 了不同轉(zhuǎn)速下，PE熱解時(shí)回轉(zhuǎn)窯 的 升 溫特性曲線。圖中 可 見 ，轉(zhuǎn)速 越 快 ，窯壁 的 熱 量傳遞 頻 率 越大。 有 益 于使物 料 的 吸熱更充分。r =1 r/minr =8 r/minr =4 r/minr =2 r/min各工況下熱解產(chǎn)物產(chǎn)

5、率特性r =0 r/min時(shí) PE熱解r =0 r/min時(shí) PP熱解從此可見，固定床反應(yīng)器中，升溫速率的增大有利于提高塑料熱解氣的產(chǎn)率，不利于提高熱解油的產(chǎn)率，對(duì)熱解殘?zhí)康漠a(chǎn)率影響不大。r =4 r/min時(shí) PE熱解r =4 r/min時(shí) PP熱解回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在一定的轉(zhuǎn)速下升溫速率的增加有利于提高塑料熱解氣的產(chǎn)率，不利于提高熱解油的產(chǎn)率，對(duì)熱解殘?zhí)康挠绊懖⒉淮蟆Ｒ虼?，從提高熱解油產(chǎn)率的角度來(lái)看，回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速不宜過高，也不能太低，最適宜的轉(zhuǎn)速應(yīng)為 4r/min。PE熱解PP熱解在較低的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(1r/min - 2r/min)，PE和PP的熱解油產(chǎn)率聚降，反之熱解氣產(chǎn)率聚升，降、增幅達(dá)10%

6、以上；轉(zhuǎn)速繼續(xù)增到4r/min 時(shí)，熱解油和熱解氣產(chǎn)率回到原來(lái)的水平，此后繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速使兩種塑料的熱解油產(chǎn)率下降，熱解氣產(chǎn)率增加。熱解油組分分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室蒸餾法，輕質(zhì)組分180以前的揮發(fā)份中質(zhì)組分180-350之間的揮發(fā)份重質(zhì)組分剩余的殘留物統(tǒng)計(jì)出各工況下收集到的熱解油各組分含量，以及討論不同實(shí)驗(yàn)工況對(duì)其影響雖然熱重法與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室蒸餾法相比偏差較大，但用于對(duì)熱解油蒸發(fā)性的定性評(píng)價(jià)，仍具有實(shí)際意義。隨著升溫速率的增大，輕質(zhì)組分含量呈減少趨勢(shì)；中質(zhì)組分含量增加至一定程度后趨于穩(wěn)定；重質(zhì)組分含量隨升溫速率的增大而增加，質(zhì)量分?jǐn)?shù)由3.8/min時(shí)的接近0%增加至31.9 /min時(shí)的20%左右。因此

7、、較低的升溫速率有利于兩種塑料熱解油的輕質(zhì)化。r=0 r/min時(shí) PE 熱解油r=0 r/min時(shí) PP 熱解油圖為轉(zhuǎn)速r=0 r/min時(shí) ，升溫速率對(duì)PE和PP熱解油各組分分布的影響。圖為轉(zhuǎn)速r=4 r/min時(shí) ，升溫速率對(duì)PE和PP熱解油各組分分布的影響。r=4 r/min時(shí) PE 熱解油r=4 r/min時(shí) PP 熱解油回轉(zhuǎn)窯內(nèi)隨著升溫速率的增大，熱解油輕質(zhì)組分和中質(zhì)組分含量呈減少趨勢(shì)；重質(zhì)組分含量隨升溫速率的增大而增加，雖然較低的升溫速率也有利于兩種塑料熱解油的輕質(zhì)化，但在相同升溫速率下回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱解油的輕、中質(zhì)組分含量低與固定床反應(yīng)器內(nèi)熱解油的輕、中質(zhì)組分含量。而重質(zhì)組分相對(duì)高。

8、 PP 熱解油 PE 熱解油由圖可知，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增加轉(zhuǎn)速有利于熱解油的輕質(zhì)化。超過此臨界轉(zhuǎn)速后，隨轉(zhuǎn)速的增加重質(zhì)組分含量便會(huì)增加。對(duì)PE來(lái)說，此臨界轉(zhuǎn)速為2r/min,而對(duì)PP來(lái)說此臨界轉(zhuǎn)速為4r/min. 熱解氣成分分析升溫速率對(duì)PE熱解氣成分的影響低碳?xì)怏w高碳?xì)怏w轉(zhuǎn)速對(duì)PE熱解氣成分的影響 隨著轉(zhuǎn)速的增大PE熱解氣中的低碳?xì)怏w的含量先降后升，而高碳?xì)怏w含量呈先升后降的趨勢(shì)，中間的臨界轉(zhuǎn)速為4r/min,此時(shí)的高碳?xì)怏w含量最高，低碳?xì)怏w含量最低。低碳?xì)怏w高碳?xì)怏w升溫速率對(duì)PP熱解氣成分的影響 低碳?xì)怏w高碳?xì)怏w結(jié)合圖表可知，各成分中C3H6的含量最高，占?xì)怏w總體積分?jǐn)?shù)的50%，這是由于P

9、P是-C3H6-的高聚物，而實(shí)際熱解反應(yīng)過程中除了無(wú)規(guī)斷鏈還伴隨著解聚 反應(yīng)，因此生成較多單體。 轉(zhuǎn)速對(duì)PP熱解氣成分的影響 綜合以上，PP熱解氣中C3H6的含量占一半左右，氣體組分含量比較穩(wěn)定，受升溫速率及轉(zhuǎn)速的影響較小。低碳?xì)怏w低碳?xì)怏w不同轉(zhuǎn)速下得到的PP熱解氣中H2、CO和CO2含量與不同升溫速率下的含量相差不大。而轉(zhuǎn)速對(duì)熱解氣中不同烴類成分的影響不同，有升有降，但總體來(lái)講，波動(dòng)范圍并不大。表為各工況下熱解殘?zhí)康墓I(yè)分析，由表中數(shù)據(jù)可知，PE和PP殘?zhí)恐芯曰曳趾繛樽疃?，而且PE的灰分含量大于PP的灰分含量,揮發(fā)分含量PP大于PE，固定碳含量為PP大于PE。升溫速率及轉(zhuǎn)速對(duì)PP殘?zhí)康某?/p>

10、分影響較大一些，但對(duì)PE的殘?zhí)砍煞钟绊戄^小，其成分比較穩(wěn)定。 熱解殘?zhí)课锏墓I(yè)分析 主要結(jié)論 (1) 在本實(shí)驗(yàn)的升溫速率及轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可以看出提高升溫速率不利于不利于產(chǎn)油率的提高產(chǎn)油率的提高，有利于產(chǎn)氣率的提高有利于產(chǎn)氣率的提高，兩者此消彼長(zhǎng)。（2）轉(zhuǎn)速對(duì)各相產(chǎn)率的影響并不恒定：在較低轉(zhuǎn)速下在較低轉(zhuǎn)速下，提高轉(zhuǎn)速使PP、PE熱解油產(chǎn)率大幅下降；轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時(shí)，熱解油產(chǎn)率提高，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過一定值（本實(shí)驗(yàn)為4r/min）后，繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速導(dǎo)致熱解油產(chǎn)率下降。因此從提高產(chǎn)油率角度來(lái)講，轉(zhuǎn)速不宜過高，亦不能太低轉(zhuǎn)速不宜過高，亦不能太低，本實(shí)驗(yàn)以4r/min為適宜。(3) 在固定床和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，

11、較低的升溫速率較低的升溫速率最有利于PE和PP油品的輕質(zhì)化。但在同一升溫速率下，回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯中所得PE和PP熱解油的輕質(zhì)組分和中質(zhì)組分含量整體上均低于固定床固定床內(nèi)所得熱解油組分含量，而重質(zhì)組分含量則整體上高于固定床；在本實(shí)驗(yàn)的回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行轉(zhuǎn)速范圍（1r/min-8r/min）內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，提高轉(zhuǎn)速有利于熱解油的輕質(zhì)化，但當(dāng)轉(zhuǎn)速超過某個(gè)值時(shí)超過某個(gè)值時(shí)，轉(zhuǎn)速越快反而越不利于熱解油的輕質(zhì)化不利于熱解油的輕質(zhì)化，對(duì)于PE來(lái)說這個(gè)臨界轉(zhuǎn)速為2r/min，而對(duì)于PP來(lái)說為4r/min。(4) 升溫速率對(duì)升溫速率對(duì)PE熱解氣低碳成分低碳成分和高碳成分高碳成分的比例有明顯的影響，在臨界升溫速率（19.7/min）下，低碳?xì)怏w成分的含量最低，高碳?xì)怏w成分的含量最高，轉(zhuǎn)