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废弃印刷线路板在二氧化碳气氛下的热失重动力学研究
  • ISSN号:1009-6094
  • 期刊名称:安全与环境学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:X705[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51108264);上海市教育委员会科研创新项目(12YZ107);高等学校博士学科点专项科研基金联合资助课题(20103120120004)
  • 相关项目:废弃印刷电路板在熔盐反应器中的气化特性及熔盐对溴和重金属的捕集机理研究
中文摘要:

利用热重分析仪研究了废弃印刷电脑线路板(CP)、电视机线路板(TV)、交换机线路板(SW)和游戏机线路板(GS)在CO2气氛下的热失重规律,采用Coats-Redfern积分法和Agrawal温度积分近似式,分别选取不同的机理函数计算了热失重动力学方程的指前因子和活化能,并根据转化率的计算值与试验值间的标准偏差确定了最优机理函数。结果表明,4种样品的失重过程均包括挥发分析出和固定碳气化两个主要的失重阶段,其中挥发分析出阶段又包括两个不同的反应区间,共采用3个机理函数来描述整个失重过程。其中TV在温度区间562~613 K的机理函数为[(1-α)-2.5-1]/2.5,在613~934 K的机理函数为[-ln(1-α)]4,在934~1 233 K的机理函数为[1-(1-α)1/3]2;CP在温度582~636 K和636~955 K的机理函数为[(1-α)-3.5-1]/3.5,在955~1 233 K的机理函数为α+(1-α)ln(1-α);SW在582~639 K和639~959 K的机理函数为[(1-α)-3.5-1]/3.5,在959~1 233 K的机理函数为[(1-α)-1/3-1]2;GS在577~641 K的机理函数为[(1-α)-1.5-1]/1.5,在641~917 K的机理函数为(1-α)-2,在917~1 233 K的机理函数为[-ln(1-α)]3。基于最优机理函数计算出的转化率与试验结果均吻合很好,但不同样品所遵循的机理函数有差异。在求取最优机理函数时,仅根据拟合直线的相关系数最大、标准偏差最小的原则来选取最优机理函数还不够完善,进一步考虑转化率的计算值与试验值间的标准偏差,可以获得更合理的机理函数。

英文摘要:

The article is inclined to present its analysis of the thermo-gravimetric and kinetic features of the waste printed circuit boards in the condition of CO_2. The so-called printed circuit boards are referred to as those from the discarded televisions( TV),computers( CP),switchboards( SW) and the game consoles( GS). While doing the analysis,we have adopted the Coats-Redfern method and the Agrawal temperature integral approximation equation for measuring the reaction kinetics parameters( the activation energy and pre-exponential factor),with the optimal reaction kinetic function for each reaction stage being determined in accordance with the standard deviation between the experimental and calculated conversion rate. And,as a result,we have found that the weight loss process of all the samples tends to be composed of the volatile releasing stage and the fixed carbon gasification stage. Moreover,the volatile releasing stage can also be further subdivided into two different reaction stages whereas the whole gasification process can be represented with the three mechanism functions. As to the mechanism function of TV for562-613 K,it can be taken as [( 1-α)-2. 5-1]/2. 5,respectively,whereas E,is 239. 07 k J / mol. At the same time,the mechanic function for 613-934 K and 934-1 233 K can be worked out at about [-ln( 1-α) ]4and [1-( 1-α)1 /3]2,with E being 123. 43 k J / mol and 286. 19 k J / mol,respectively. In addition,the mechanic function of CP for 582-636 K and 636-955 K has also been worked out equal to [( 1-α)-3. 5-1]/3. 5,E is377. 47 k J / mol and 149. 75 k J / mol,respectively,with the mechanic function for 955-1 233 K being α +( 1-α) ln( 1-α) and E equal to 257. 89 k J / mol. Besides,the mechanic function of GS for 577-641 K accounts for [( 1-α)-1. 5-1]/1. 5 and E is equal to 266. 53 k J / mol,while that for 641-917 K and 917-1 233 K should be( 1-α)-2and [-ln( 1-α) ]3,with E being75. 02 k J / mol and 373. 91 k J / mol,respectively. In regard to th

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期刊信息
  • 《安全与环境学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国兵器工业集团公司
  • 主办单位:北京理工大学 中国环境科学学会 中国职业安全健康协会
  • 主编:冯长根
  • 地址:北京市海淀区中关村南大街5号
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  • 邮箱:aqyhjxb@263.net;aqyhjxb@wuma.com.cn
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  • 国际标准刊号:ISSN:1009-6094
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4537/X
  • 邮发代号:2-770
  • 获奖情况:
  • 获首届《CAJ-CD》执行优秀期刊奖,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:17182