典型城市固体废物热解及热解油的 GC-MS 分析

ITHEEARTH1期.地球典型城市固体废物热解及热解油的GC-MS分析◆周国勋朱科峰李强(浙江省工业环保设计研究院有限公司浙江杭州310005)摘要|城市固体废物具有-定的利用需求,其中包括高效能源化和产物高值废纸板、废轮胎和pVC在热解过程中，热解温度的变化对其产化。本文主要针对其发展需求,利用试验管式炉和色谱质谱联用分析仪器，物的产率 有重要的影响，详细情况如表1所显示。对典型的废弃物进行热解特性分析,并探讨其产物和成分特性之间的变化从上述表格可以看出,随着热解温度的上升,废纸板和废轮胎规律。本次研究表明混合热解油具有较强的稳定性和抗腐蚀性、并能有效提热解 油的产率会呈现先上升后降低的趋势，而PVC则出现-直处升产品品质,值得推广使用。于上升的趋势，三种样品的产碳率则会随着温度的上升而不断减少,并逐渐趋向稳定状态,但在产气率方面,温度的变化对其影响则|关键词城市固体废物热解油热解温度不规律。此外，试验结果表明,废纸板热解产物的产率随着温度不断中图分类号] x705 |文献码! B (文章编号! 1000- 405X(2014)-1-173-1随着我国经济的不断发展,城市人口不断上升,导致城市的污升高的变化趋势,与生物质的热解特性比较相似。2.2混合成分的影响染程度不断加重，其中的主要体现就在于城市出现各种固体废弃为了能够进-一步研究催化热解对混合热解分组之间产生的影物。由于城市固体废弃物产量不断提升，其组成情况过于复杂,因响, 本次研究主要将温度设定为60C左右.加人HY分子筛催化，此,对其进行处理是非常重要的。但我国城市固体废弃物的处理并并进行趋化实验。详细情况如表2所显示:不完善，其发展时间也较短,因此必须对其进行不断研究。表2 600C下混合热解产物的产率城市固体废物在热解和处理之后会产生一种可再生的清洁能源,叫热解油,这种混合物的成分非常复杂,使用传统的方法是无法样品产碳率;产油率产气率对其进行鉴别工作的。经过不断的研究，科研人员发现,使用Gc-废纸板+HY16.2846.7239.25MS色质联用分析仪对热解油的成分进行分析能取得良好的效果，废轮胎+HY41.6733.4526.05因此能广泛应用在固体废物热解油的成分分析当中"。本文主要利PVC+HY15.0625.9660.15用GC-MS分析仪对热解油的成分进行分析,并利用管式炉进行热废纸板+废轮胎35.6926.7339.42解试验,对热解温度进行研究,分析其对热解产物成分的影响,下文主要对实验情况进行报告。废纸板+PVC28.1329.4742.561试验方法废轮胎+PVC34.0812.5454.781.1样品的选取实验样品主要有3种,分别是废纸板、废轮胎和pvC(聚氯乙从上述表格可以看出,添加催化剂之后,三种样品的热解油产烯)。研究人员对所有样品进行预处理,处理过程为:先将样品放置率有明 显提高，这表明热解油产率能在催化剂的作用下不断提高。于烘箱之中,干燥脱水后经筛选等待使用。对样品进行工业分析和此外 ,将三种样品分组进行混合热解,并将产油率与单组分加权平元素分析,按照1:1的质量比例进行配比,对不同材料进行不同工均计算结果比较，可知废纸板与废轮胎、PVC 分别混合热解有利于况的热解试验。产油率的提高;而废轮胎与PVC混合热解的产油率则有所降低但1.2实验装置的准备工作产气率升高。本次的实验装置主要包括试验管式炉、冷凝收集器气体收集2.3 热解油的GC-MS影响分析器、高温加热带、保温棉、锡纸。关于热解油的GC-MS影响分析主要包括以下几点:1.3试验方法2.3.1 热解成分的影响热分解试验过程中，高纯度氮气的流速设定在0.4L/min左右，根据热解油GC-MS分析谱图可以看出，从热解油当中检测出热解的温度固定在600C左右,每上升50°C左右将热解试验分成不100多种成分,研究人员对每一-个标准库布中的峰面积百分比进行同的工况,其升温速率设定为5C/min左右,分解试验的原则是慢计算、检索和分析并确定对应的化合物名称，对热解油的成分进行速升温。在实验的过程中,工作人员应该通过冷凝装置对收集瓶中分类 和整理。的可冷凝气体进行收集,其余不可冷凝气体以及氨气则通过脱焦和经过相关研究显示,废纸板、废轮胎和PVC热解油的主要成分吸水装置进行排出。本次试验对热解油成分测定主要选用为芳 香族类化合物,其中包括酚类化合物、酮类化合物、酸类化合物MS5975C型GC-MS分析仪器,由安捷伦科技有限公司生产。等,这表明了热解油的成分较为复杂,且油中的含水率较高,并难以2实验结果分析进行消除。2.1热解温度对实验结果的影响2.3.2 混合物之间的影响表1不同温度工况下废纸板、废轮胎和PVC样品热解产物的产率分析根据本次研究发现,废纸板和废轮胎的混合样热解之后,芳香族类化合物的质量分数明显有所增加，这说明了废纸板的加入对废温度轮胎的热解具有较为重要的影响，它能促进芳香族化合物的裂解,产碳率30.24| 28.4627.5627.33 :25.65并有利于热解油的进一一步应用。废纸板30.8629.2522.773结束语产气率42.3739.6241.7943.0650.18通过本次研究发现,热解过程中的温度对热解产物的产率有着43.0042.1942.0840.65非常重要的影响,升高温度能够有效提升热解油的品质,热解化合废轮胎产油率 16.48| 18.4219.4323.0121.96物能够作为化合物品进行回收;混合热解油具有-定的利用价值，通过进一步提升其品质,能够广泛应用到其他行业当中2,38.7337.5537.96产碳率16.65| 16.6214.5712.7511.98参考文献山佘露露，仲兆平，丁宽，刘志超典型城市固体废物热解及热解油的GC-MS分析PV10.6611.6812.0618.4319.08m东南大学学报.2012.42 (05)产气率72.1172.9374.0567.9968.4312|蔡文娟，刘耀鑫,杨天华，李润东.生物质催化热解油的GC-MS分析团:沈阳航空工业学院学报.2010.27 (03)也球网