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1、热能工程专业毕业论文热能工程专业毕业论文 精品论文精品论文 热解技术处理废弃印刷线路热解技术处理废弃印刷线路板的实验研究板的实验研究关键词：废弃印刷线路板关键词：废弃印刷线路板 热解处理热解处理 资源化回收资源化回收摘要：热解法作为一种较新的线路板处理技术不仅实现线路板中有机组分转化 为高品质能源-可燃气、可燃油，同时实现线路板中金属组分与非金属组分的 高效分离，最终实现线路板环境友好型资源化回收目的。但是基础数据的缺乏 减缓了大型设备研发进程，进而阻碍了热解技术推广应用。针对这一现状，本 文选取了两种典型的废弃印刷线路板（FR4 板和 Teflon 板）作为实验对象，开 展了如下工作： 利用
2、差热热重分析仪，在 N2 气氛下考察了两种线路板的热 解特性，获得了热解温度、最大热解速率温度、热失重率等重要参数并研究了 升温速率对热解参数的影响。着重考察了升温速率、颗粒大小、热解终温对热 解残余物性状的影响。研究结果表明：FR4 板 500热解终温，Teflon 板 700 热解终温可保证两种线路板中有机组分热解完成，同时实现线路板金属与玻璃 纤维很好的分离效果，分离金属片表面干净。而 FR4 板在 320360，Teflon 板在 560620温度区间达到最大热解速率，在工程设计中可考虑物料在此温 区滞留时间。 采用蔡式温度积分近似式，Levenberg-Marqurdt 优化非线性
3、回归方法实现了线路板的热解动力学参数的计算，并建立热解模型，所建模型 与实验结果拟合良好。可应用该模型预测热解过程中任意温度下原始物样质量 随温度变化情况，以指导和优化反应器的设计和运行。 自行设计了固定床热 解实验装置，实现了两种线路板热解气体、液体、固体产物的收集，并利用 GC-MS（气-质联用） 、FTIR（红外光谱） 、SEM（扫描电镜）等多种分析测试手段 实现了三种产物的定性分析。FR4 板中溴元素主要存在于气体产物中，气体产 物主要为 CO、CO2、丙烯、2-甲基丙烯、溴甲烷以及其他小分子烯烷烃产物， 气体产物可通过除溴无害化处理作可燃气回收；液体产物中含有 8.333的水 和油质
4、成分。油质成分主要为苯，苯酚，苯和苯酚烷基取代等芳香族化合物， 热值可高达 30000kJ/kg，可作燃料油回收。Teflon 热解气体产物主要为八氟环 丁烷以及其他小分子碳氟氢烷烃化合物。两种线路板固体产物主要是由玻璃纤 维和金属构成。制作过程中镀金的金属片热解后含有铜、镍、金以及附着在上 面未清除干净的碳；而未镀金的金属片仅有铜和附着的碳。 本文还进行了热 解技术处理两种线路板的能耗分析。FR4、Teflon 型线路板热解反应热分别为 19.692MJ/kg 和 11.374MJ/kg。对于 FR4 板来说，回收的热解油作为燃料回收， 热量仅为反应热的 1/4，不足以维持热解反应的持续进行
5、。正文内容正文内容热解法作为一种较新的线路板处理技术不仅实现线路板中有机组分转化为 高品质能源-可燃气、可燃油，同时实现线路板中金属组分与非金属组分的高 效分离，最终实现线路板环境友好型资源化回收目的。但是基础数据的缺乏减 缓了大型设备研发进程，进而阻碍了热解技术推广应用。针对这一现状，本文 选取了两种典型的废弃印刷线路板（FR4 板和 Teflon 板）作为实验对象，开展 了如下工作： 利用差热热重分析仪，在 N2 气氛下考察了两种线路板的热解 特性，获得了热解温度、最大热解速率温度、热失重率等重要参数并研究了升 温速率对热解参数的影响。着重考察了升温速率、颗粒大小、热解终温对热解 残余物性
6、状的影响。研究结果表明：FR4 板 500热解终温，Teflon 板 700热 解终温可保证两种线路板中有机组分热解完成，同时实现线路板金属与玻璃纤 维很好的分离效果，分离金属片表面干净。而 FR4 板在 320360，Teflon 板 在 560620温度区间达到最大热解速率，在工程设计中可考虑物料在此温区 滞留时间。 采用蔡式温度积分近似式，Levenberg-Marqurdt 优化非线性回 归方法实现了线路板的热解动力学参数的计算，并建立热解模型，所建模型与 实验结果拟合良好。可应用该模型预测热解过程中任意温度下原始物样质量随 温度变化情况，以指导和优化反应器的设计和运行。 自行设计了固
7、定床热解 实验装置，实现了两种线路板热解气体、液体、固体产物的收集，并利用 GC- MS（气-质联用） 、FTIR（红外光谱） 、SEM（扫描电镜）等多种分析测试手段实 现了三种产物的定性分析。FR4 板中溴元素主要存在于气体产物中，气体产物 主要为 CO、CO2、丙烯、2-甲基丙烯、溴甲烷以及其他小分子烯烷烃产物，气 体产物可通过除溴无害化处理作可燃气回收；液体产物中含有 8.333的水和 油质成分。油质成分主要为苯，苯酚，苯和苯酚烷基取代等芳香族化合物，热 值可高达 30000kJ/kg，可作燃料油回收。Teflon 热解气体产物主要为八氟环丁 烷以及其他小分子碳氟氢烷烃化合物。两种线路板
8、固体产物主要是由玻璃纤维 和金属构成。制作过程中镀金的金属片热解后含有铜、镍、金以及附着在上面 未清除干净的碳；而未镀金的金属片仅有铜和附着的碳。 本文还进行了热解 技术处理两种线路板的能耗分析。FR4、Teflon 型线路板热解反应热分别为 19.692MJ/kg 和 11.374MJ/kg。对于 FR4 板来说，回收的热解油作为燃料回收， 热量仅为反应热的 1/4，不足以维持热解反应的持续进行。 热解法作为一种较新的线路板处理技术不仅实现线路板中有机组分转化为高品 质能源-可燃气、可燃油，同时实现线路板中金属组分与非金属组分的高效分 离，最终实现线路板环境友好型资源化回收目的。但是基础数据
9、的缺乏减缓了 大型设备研发进程，进而阻碍了热解技术推广应用。针对这一现状，本文选取 了两种典型的废弃印刷线路板（FR4 板和 Teflon 板）作为实验对象，开展了如 下工作： 利用差热热重分析仪，在 N2 气氛下考察了两种线路板的热解特性， 获得了热解温度、最大热解速率温度、热失重率等重要参数并研究了升温速率 对热解参数的影响。着重考察了升温速率、颗粒大小、热解终温对热解残余物 性状的影响。研究结果表明：FR4 板 500热解终温，Teflon 板 700热解终温 可保证两种线路板中有机组分热解完成，同时实现线路板金属与玻璃纤维很好 的分离效果，分离金属片表面干净。而 FR4 板在 3203
10、60，Teflon 板在 560620温度区间达到最大热解速率，在工程设计中可考虑物料在此温区滞 留时间。 采用蔡式温度积分近似式，Levenberg-Marqurdt 优化非线性回归方法实现了线路板的热解动力学参数的计算，并建立热解模型，所建模型与实 验结果拟合良好。可应用该模型预测热解过程中任意温度下原始物样质量随温 度变化情况，以指导和优化反应器的设计和运行。 自行设计了固定床热解实 验装置，实现了两种线路板热解气体、液体、固体产物的收集，并利用 GC- MS（气-质联用） 、FTIR（红外光谱） 、SEM（扫描电镜）等多种分析测试手段实 现了三种产物的定性分析。FR4 板中溴元素主要存
11、在于气体产物中，气体产物 主要为 CO、CO2、丙烯、2-甲基丙烯、溴甲烷以及其他小分子烯烷烃产物，气 体产物可通过除溴无害化处理作可燃气回收；液体产物中含有 8.333的水和 油质成分。油质成分主要为苯，苯酚，苯和苯酚烷基取代等芳香族化合物，热 值可高达 30000kJ/kg，可作燃料油回收。Teflon 热解气体产物主要为八氟环丁 烷以及其他小分子碳氟氢烷烃化合物。两种线路板固体产物主要是由玻璃纤维 和金属构成。制作过程中镀金的金属片热解后含有铜、镍、金以及附着在上面 未清除干净的碳；而未镀金的金属片仅有铜和附着的碳。 本文还进行了热解 技术处理两种线路板的能耗分析。FR4、Teflon
12、型线路板热解反应热分别为 19.692MJ/kg 和 11.374MJ/kg。对于 FR4 板来说，回收的热解油作为燃料回收， 热量仅为反应热的 1/4，不足以维持热解反应的持续进行。 热解法作为一种较新的线路板处理技术不仅实现线路板中有机组分转化为高品 质能源-可燃气、可燃油，同时实现线路板中金属组分与非金属组分的高效分 离，最终实现线路板环境友好型资源化回收目的。但是基础数据的缺乏减缓了 大型设备研发进程，进而阻碍了热解技术推广应用。针对这一现状，本文选取 了两种典型的废弃印刷线路板（FR4 板和 Teflon 板）作为实验对象，开展了如 下工作： 利用差热热重分析仪，在 N2 气氛下考察
13、了两种线路板的热解特性， 获得了热解温度、最大热解速率温度、热失重率等重要参数并研究了升温速率 对热解参数的影响。着重考察了升温速率、颗粒大小、热解终温对热解残余物 性状的影响。研究结果表明：FR4 板 500热解终温，Teflon 板 700热解终温 可保证两种线路板中有机组分热解完成，同时实现线路板金属与玻璃纤维很好 的分离效果，分离金属片表面干净。而 FR4 板在 320360，Teflon 板在 560620温度区间达到最大热解速率，在工程设计中可考虑物料在此温区滞 留时间。 采用蔡式温度积分近似式，Levenberg-Marqurdt 优化非线性回归 方法实现了线路板的热解动力学参数
14、的计算，并建立热解模型，所建模型与实 验结果拟合良好。可应用该模型预测热解过程中任意温度下原始物样质量随温 度变化情况，以指导和优化反应器的设计和运行。 自行设计了固定床热解实 验装置，实现了两种线路板热解气体、液体、固体产物的收集，并利用 GC- MS（气-质联用） 、FTIR（红外光谱） 、SEM（扫描电镜）等多种分析测试手段实 现了三种产物的定性分析。FR4 板中溴元素主要存在于气体产物中，气体产物 主要为 CO、CO2、丙烯、2-甲基丙烯、溴甲烷以及其他小分子烯烷烃产物，气 体产物可通过除溴无害化处理作可燃气回收；液体产物中含有 8.333的水和 油质成分。油质成分主要为苯，苯酚，苯和
15、苯酚烷基取代等芳香族化合物，热 值可高达 30000kJ/kg，可作燃料油回收。Teflon 热解气体产物主要为八氟环丁 烷以及其他小分子碳氟氢烷烃化合物。两种线路板固体产物主要是由玻璃纤维 和金属构成。制作过程中镀金的金属片热解后含有铜、镍、金以及附着在上面 未清除干净的碳；而未镀金的金属片仅有铜和附着的碳。 本文还进行了热解 技术处理两种线路板的能耗分析。FR4、Teflon 型线路板热解反应热分别为 19.692MJ/kg 和 11.374MJ/kg。对于 FR4 板来说，回收的热解油作为燃料回收，热量仅为反应热的 1/4，不足以维持热解反应的持续进行。 热解法作为一种较新的线路板处理技
16、术不仅实现线路板中有机组分转化为高品 质能源-可燃气、可燃油，同时实现线路板中金属组分与非金属组分的高效分 离，最终实现线路板环境友好型资源化回收目的。但是基础数据的缺乏减缓了 大型设备研发进程，进而阻碍了热解技术推广应用。针对这一现状，本文选取 了两种典型的废弃印刷线路板（FR4 板和 Teflon 板）作为实验对象，开展了如 下工作： 利用差热热重分析仪，在 N2 气氛下考察了两种线路板的热解特性， 获得了热解温度、最大热解速率温度、热失重率等重要参数并研究了升温速率 对热解参数的影响。着重考察了升温速率、颗粒大小、热解终温对热解残余物 性状的影响。研究结果表明：FR4 板 500热解终温，Teflon 板 700热解终温 可保证两种线路板中有机组分热解完成，同时实现线路板金属与玻璃纤维很好 的分离效果，分离金属片表面干净。而 FR4 板在 320360，Teflon 板在 560620温度区间达到最大热解速率
