第8卷第5期Vol. 8 No 52008年10月Journal of Safety and Environment0et,2008文章編號(hào);10096094(2008)05005905熱解特性很大程度上影響燃料的燃燒和氣化特性以及焦的燃燼特性。廢輪胎揮發(fā)分的釋放特性也決定燃燒過程的顆廢膠粉的熱重實(shí)驗(yàn)及與神華粒物排放和一些有毒有機(jī)物排放,如PAH( polycyclie aromatic煤粉熱解的比較←hydrocarbon,多環(huán)芳香烴.指由2個(gè)及以上芳香環(huán)構(gòu)成的烴類)。當(dāng)把廢輪胎膠粉作為替代燃料用于煤粉鍋爐的再燃脫蘇亞欣!,張先中12,趙兵濤3硝時(shí),其揮發(fā)分的熱解釋放特性將決定其再燃脫硝效果。研(1東華大學(xué)環(huán)境學(xué)院,上海201620;究人員已經(jīng)對(duì)煤的熱解進(jìn)行了多方面研究,對(duì)廢輪胎的熱解2上海天新熱能工程有限公司,上海200120特性也進(jìn)行了很多研究1253上海理工大學(xué)動(dòng)力學(xué)院,上海200093)本文應(yīng)用熱重(TG)和微商熱重(DTG)對(duì)廢輪胎膠粉(74250gm)的熱解特性進(jìn)行研究,作為其再燃脫硝研究的先期擁要:應(yīng)用熱重(TG)和微商熱重(mC)對(duì)廢輪胎膠粉(74-250μm),研究。用于再燃脫硝的燃料通常為煤粉。然而煤粉由于其多的熱解特性進(jìn)行研究,并與神華煤粉的熱解做了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)的加熱速環(huán)芳香族的分子結(jié)構(gòu)以及氮的賦存形態(tài),決定了煤中的氮一率分別為Io℃/min20℃/mn和40v/min,加熱的初始溫度為室溫,部分以HCN/NH等揮發(fā)分析出,另一部分則殘存于焦中。焦終止溫度為60℃或800℃,氣氛為N流景為20ml/mn。結(jié)果表氮在燃燼段的二次氧化使得煤粉再燃的最終效率大約只能達(dá)明廢輪胎膠粉的熱解主要失重區(qū)可以分為3個(gè)階段:第1個(gè)階段主到60%,難以進(jìn)一步提高。廢輪胎的分子結(jié)構(gòu)是直鏈,氨將要是少量水分和焦油的析出,以及增塑劑和其他一些有機(jī)助劑的熱分以揮發(fā)分的形態(tài)析出而不殘存于焦中,可以避免焦氮的二次解;第2個(gè)階段主要是大然橡膠的熱分解;第3個(gè)階段則主要是合成橡膠的熱分解。廢輪胎膠粉的熱解過程隨升溫速半的增加而向高氧化。因此,本文將對(duì)廢輪胎膠粉的熱解特性與典型煤粉進(jìn)方向移動(dòng)。隨苕升溫速半的升高,熱解特性指數(shù)越來越大,表明其揮行比較分析出特性越米越好即升溫速亭的提高有利于度輪胎的熱解反應(yīng)1儀器與樣品進(jìn)行。粒徑在小于Imm時(shí),熱解特性受粒徑影啊很小。比較發(fā)現(xiàn)廢輪胎膠粉熱解的初始溫度比煤粉低,熱解溫度范圍比煤粉小熱解開1.1儀器始階段的波動(dòng)比煤粉輕微,熱解的最大失重率比煤粉的大,熱解揮發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器為德國 NETZSCH公司生產(chǎn)的STA409PC/PG型分析出特性更好。同步熱分析儀,這是一種可以同步進(jìn)行熱重(TG)、微商熱重關(guān)鏞詞:環(huán)境工程學(xué);廢輪胎膠粉;熱解;TG/DTG(DTG)和差熱掃描(DSC)測(cè)試分析的儀器。儀器組成包括中圖分類號(hào):X705文標(biāo)識(shí)碼:A電子微量天平、高溫加熱爐、控制系統(tǒng)和打印機(jī)等輔助設(shè)備。0引言揮發(fā)分成分通過與質(zhì)譜儀聯(lián)用檢測(cè)12樣品目前全世界每年大約有15億條輪胎報(bào)廢,其中得到回收本實(shí)驗(yàn)所使用廢輪胎膠粉樣品的粒徑為74-250m。表利用的只占15%-20%。我國每年產(chǎn)生廢棄輪胎5000多萬1為實(shí)驗(yàn)樣品的工業(yè)和元素分析結(jié)果。條,并呈迅速增長趨勢(shì)。以上海為例,目前上海每年產(chǎn)生廢舊實(shí)驗(yàn)的加熱速率分別為10℃/min、20℃/min和40輪胎約210萬條,且隨機(jī)動(dòng)車的增加,今后幾年廢舊輪胎增長℃/min,加熱的初始溫度為室溫,廢輪胎膠粉的終止溫度為率可能超過20%1。典型廢舊輪胎的工業(yè)與元素分析表明,600℃或800℃,氣氛為N2,流量為20mL/mim它含C元素75%-80%,NS元素一般低于1.0%,水分和灰分含量均比較低,發(fā)熱量為28-37M/kg,適于用做燃料。廢2結(jié)果與分析輪胎熱解時(shí)釋放的揮發(fā)分氣體產(chǎn)率達(dá)到60%,氣體成分主要2.1熱解過程是CO、H2、CH、C2H等可燃?xì)怏w23。因此廢輪胎完全滿足在升溫速率一定的情況下,隨著溫度的升高,廢輪胎膠粉作為燃料的條件。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把廢輪胎大量用于水泥窯的熱解經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段。圖1為250mm膠器在升溫爐、造紙業(yè)、石灰石窯爐、CFB鍋爐等。據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局統(tǒng)速率B=10℃/min下的TG和DTG曲線,下面就以圖1來說計(jì)6,2003年美國共有13億條廢輪胎被用做燃料(占總廢輪明廢輪胎膠粉的熱解過程。胎的45%)而1991年用做燃料的廢輪胎為0259億條,占當(dāng)由圖1中的DTG曲線可知.廢輪胎的熱解過程包括兩個(gè)年廢輪胎總數(shù)的10.7%。這說明廢輪胎有逐漸被用做一種新劇烈失重過程。第1個(gè)D低谷溫度T為3788℃第2個(gè)燃料的發(fā)展趨勢(shì)。廢輪胎用做燃料具有3個(gè)優(yōu)點(diǎn):1)廢輪胎Dr低谷溫度T2為453.4℃。TT2的數(shù)值可用于判定輪胎能提供和石油相當(dāng)?shù)亩让焊呒s25%的能量;2)廢輪胎燃料.中的橡膠類型。崔洪等{15對(duì)廢輪胎的組成橡膠(天然橡膠燃燒后的灰中重金屬含量遠(yuǎn)比某些種類的煤低;3)與煤相丁苯橡膠和順丁橡膠等)進(jìn)行了熱解研究,發(fā)現(xiàn)天然橡膠的最比特別是高硫煤廢輪胎燃燒產(chǎn)生的NO,排放低得多。研大失重率出現(xiàn)在3852℃.丁苯橡膠的最大失重率出現(xiàn)在究發(fā)現(xiàn),廢輪胎燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2和CO2與煤相當(dāng)而No,卻4663℃,順丁橡膠的最大失重率出現(xiàn)在4639℃。 Larsen只有煤燃燒NO,排放量的1/47等口也得到相同結(jié)果。這與本文的T1(3788℃)、T2(4534℃)基收稿日期:2008-04-25合成榜作者簡介:蘇亞欣,博上,副教授,從事先進(jìn)燃燒技術(shù)與燃燒污染值則H中國煤化工膠和合成橡膠,其中這兩個(gè)失重溫度的峰CNMHG輪胎的熱解中,天然物控制、強(qiáng)化傳熱新能源等領(lǐng)域的研究,yx@如hu.橡膠會(huì)先裂解并釋放出氣體成分,而合成橡膠則在更高溫度時(shí)才裂解。Vol. 8 No 5賚全與環(huán)境學(xué)報(bào)第8卷第5期表1膠粉實(shí)驗(yàn)樣品的工業(yè)和元素分析Table 1 Ultimate and proximate analysis of waste tire powder工業(yè)分析(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%發(fā)熱量Qv元素分析(質(zhì)量分?jǐn)?shù))FC(J.00.3841,666注:M、A,VFC分別表示水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳;表中分析結(jié)果均為千燥無灰基從T曲線可知,廢輪胎膠粉在N2氣氛下加熱,在開始階段TG曲線會(huì)出現(xiàn)輕微的波動(dòng),那是輪胎中的極少觸水分開始逸出,然后TG曲線基本上保持平直;此后進(jìn)入廢輪胎熱解DTG的主要失重區(qū),在200℃時(shí)開始失重,此時(shí)失去的是輪胎中的水分、焦油以及部分揮發(fā)分和輪胎制作過程中加入的增塑劑及其他一些有機(jī)助劑;約300℃時(shí),天然橡膠開始裂解,在3852℃時(shí),天然橡膠裂解出現(xiàn)最大失重率;此后合成橡膠開始裂解,同時(shí)TG曲線的斜率開始改變,并在500℃左右開始恒重,證明輪胎中的可熱解部分已轉(zhuǎn)化完畢,即揮發(fā)分已經(jīng)完全釋放出來了。因此,廢輪胎高溫?zé)峤獾闹饕е貐^(qū)可以分Tr℃成3個(gè)階段:1)低溫階段包括有少量水分、焦油、部分揮發(fā)圖1250μm廢輪胎腔粉p=10℃/mh的TG和DG曲線分增塑劑等的逸出;2)隨后天然橡膠的裂解;3)高溫階段合g1 G/DTG result成橡膠的裂解。F=10℃/min表2給出了各種熱解條件下的開始失重溫度和終止溫饔2度輪胎膠粉熱解的溫度參數(shù)度。由表2可以看出,各種細(xì)度的廢輪胎膠粉的熱解過程隨Table 2of tre powder著升溫速率的增加而向高溫方向移動(dòng)。10℃/min和20樣品B,熱解開始溫度/最大失重溫度熱解終止℃/min的TG曲線的差別非常小,而20℃/min和40℃/min的(℃·min")T曲線的開始失重溫度、最大失重溫度6和終止溫度相差323.5375.7就相對(duì)明顯了。同時(shí)β=40℃/min情況下的熱解失重率也342.03993比10℃/min和20℃/min的熱解失重率低一點(diǎn)。這可能是由334238】3于升溫速率的增加使得樣品顆粒外層的熱解產(chǎn)物來不及擴(kuò)140μm20470.5散特別是在高溫時(shí),這些包圍在顆粒表層的熱解產(chǎn)物嚴(yán)重影343.6響到顆粒內(nèi)部的熱解反應(yīng)。366.4隨著升溫速率的升高,熱解開始溫度、最大失重率時(shí)溫度20338.2467.5340,5和對(duì)時(shí)間的最大失重率D。也相應(yīng)增大。為了綜合評(píng)價(jià)物品的熱解特性,李斌等l9定義了熱解特性指數(shù)I。囊3140m廢輪胎熱解特性參數(shù)及熱解指數(shù)=D-n/(6m·△)Table 3 Pyrolysis parameters of 140式中△0為熱解失重從開始到終止的溫度間隔。D。越大熱解范圍/℃△B/℃θ-和Δθ越小,表示熱解反應(yīng)過程進(jìn)行得越集中;反之,則不(℃·min")(%·min℃4.8381.3334.2-460.9126.71.01易熱解392.0334.8-470.5135.71.75表3列出了140pm廢輪胎膠粉熱解TC,DG曲線上的特402.0343.6-481.3征參數(shù):D、0-、△和熱解特性指數(shù)l。從各特性參數(shù)的定義可以知道:D灬越大,揮發(fā)分釋放得越強(qiáng)烈;日越低,揮遞的影響。而當(dāng)粒徑增大和反應(yīng)溫度增加時(shí)熱解過程同時(shí)發(fā)分釋放高峰出現(xiàn)的越早,總體熱解反應(yīng)過程越集中;△越受傳熱傳質(zhì)和化學(xué)動(dòng)力反應(yīng)控制。小,揮發(fā)分析出越容易;/值越大,廢輪胎的揮發(fā)分析出特性圖2和3分別為B=40℃/min情況下,250{m、140{m和越好,熱解反應(yīng)越容易進(jìn)行。從表3可見隨著升溫速率B的74pm的度輪胎膠粉熱解TG和D曲線的比較。從圖2和3升高熱解特性指數(shù)/值越來越大表明其揮發(fā)份析出特性越可知,不同粒徑樣品的熱解TG、DG曲線幾乎重疊?？梢娏碓胶?即升溫速率的提高有利于廢輪胎熱解反應(yīng)進(jìn)行徑在小于1mm時(shí)熱解特性受粒徑影響很小,這與 Maschio22樣品粒徑對(duì)廢輪胎熱解的影響等21的分析結(jié)果一致。在實(shí)際工業(yè)過程中,粒徑對(duì)熱解、特顆粒粒徑在熱質(zhì)傳遞中起著重要的作用粒徑的改變將別是氣化和燃檔右較大影響不能忽抑影響顆粒的升溫速率乃至揮發(fā)分的析出速率,從而改變物質(zhì)2.3中國煤化工的熱解行為。Mwh等研究了顆粒粒徑對(duì)生物質(zhì)熱解特高揮發(fā)刀CNMHG分比較高。一方性的影響。他認(rèn)為,對(duì)于粒徑小于1mm的生物質(zhì)顆粒,熱解相點(diǎn)火);另一方面烴類揮發(fā)分氣體能夠和鍋爐中煤燃燒生成的NO,進(jìn)行還原過程主要受內(nèi)在動(dòng)力速率控制,此時(shí)可忽略顆粒內(nèi)部熱質(zhì)傳08年10月蘇亞欣,等:廢膠粉的熱重實(shí)驗(yàn)及與神華煤粉熱解的比較0et,2008反應(yīng)(如再燃脫硝),控制最終的NO排放。因此,檢測(cè)廢輪胎工業(yè)分析和元素分析表膠粉在受熱后揮發(fā)分氣體的釋放特點(diǎn)對(duì)于再燃脫硝應(yīng)用十分由圖5可知,煤粉在溫度100-200℃范圍DTG曲線出現(xiàn)重要。圖4為250μm膠粉在加熱速率為10℃/min時(shí)的揮發(fā)了1個(gè)小峰,這一階段主要是脫水、脫氣階段,即吸附物的析分分布。從圖4可以看出,揮發(fā)分氣體中絕大部分都是具有出階段。在200~350℃之間TG曲線下降平緩,煤失重比較良好再燃脫硝特性的烴類,特別是很短的受熱時(shí)間內(nèi),主要揮少,是煤的軟化、熔融過程。隨后進(jìn)入熱解失重區(qū)。從350℃發(fā)分為H2CH4C2H4和C2H,這些氣體都具有良好的再燃脫左右TG曲線迅速下降,相應(yīng)的DTG曲線在此處出現(xiàn)最大峰。除NO的性能3√。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,廢輪胎膠粉是一種很適宜劉生玉等2認(rèn)為這是由于高揮發(fā)分煙煤中有較高的氫含量,做再燃燃料的物質(zhì)。熱解研究表明,熱解溫度越高揮發(fā)分中這意味著這些煤中存在著豐富的脂肪結(jié)構(gòu),芳烴的縮合程度H2和CH的含量越高(。熱解溫度越高,則重?zé)N類的鏈發(fā)不高即煤中的芳烴烷基側(cè)鏈含煎豐富、橋鍵數(shù)量多。脂肪結(jié)生斷裂生成輕的烴類使H2和CH含量增加。同時(shí),熱解溫構(gòu)和橋鍵是煤中的薄弱環(huán)節(jié),受熱容易裂解成自由基“碎片"。度越高熱解氣體產(chǎn)物中的CO2減少,CO增加這是CO2和烴因此熱解時(shí)放出揮發(fā)分多且速率快。此階段主要以解聚和類的二次反應(yīng)的結(jié)果。CO同樣具有再燃還原NO的脫硝作分解為主析出煤氣和焦油,煤變成半焦。在此后TG和DTG用。此外H5含量相對(duì)較少。因此,在煤粉鍋爐再燃脫硝燃曲線下降平緩,主要以縮聚反應(yīng)為主,煤縮聚成焦,析出以甲燒條件下廢輪胎膠粉在高強(qiáng)度的加熱條件下將釋放出以H2烷和氫氣為主的氣體和CH為主的烴類,和主燃區(qū)生成的NO進(jìn)行還原反應(yīng),從而過比較發(fā)現(xiàn),廢輪胎膠粉的熱解與煤粉的熱解有一定有效脫除NO。的區(qū)別。24廢輪胎膠粉和煤粉的熱解特性比較1)廢輪胎膠粉熱解開始階段的波動(dòng)比煤粉輕微。這是因圖5表示粒徑為14pm的廢輪胎膠粉和神華煤粉在B=為廢輪胎膠粉中所含的吸附雜質(zhì)和水分比較少。10℃/min條件下的熱解TG和DTG曲線。表4為神華煤粉的140μ0100200300400500600700時(shí)間/s圖4加熱速率阝=10℃/min,250μm膠粉的熱解揮發(fā)分圖2=40℃/min,250μm、140m和74m膠粉的TG曲線Fig 4 Pyrolysis volatile gases at heating rate B=10 C/miFig 2 Tire powder TG results of 250 Hm, 140 Hm and 74 um at△膠粉DTG020040060080010001200T/C0100200300400500600700T/C圈574μm的廢輪胎膠粉和神華煤粉在B=10℃/mn圖3阝=40℃/mn,250m、140pm和74μm膠粉的DG曲線條件下的熱解TG和mG曲線Flg.3powder DtG resFlg.5 TG/DTG results comparison of tire power and Shenhua coalheating rate阝=40℃/min=10℃/min饔4神華煤的工業(yè)分析和元素分析Table 4 Ultimate中國煤化工工業(yè)分析(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%發(fā)熱量QCNMHG注:M、A、V、FC分別表示水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳;表中分析結(jié)果均為干燥無灰基Vol 8 No 5全與環(huán)境學(xué)第8卷第5期2)廢輪胎膠粉熱解的初始溫度比煤粉低。廢輪胎膠粉熱[2007-12-12]hpepa. gow/ garbage/tires/tdf. htm解大量失重的初始溫度為300~340℃,煤粉熱解大量失重的] LEVENDIS Y A, ATAL A, CARSON J,a, Comparative study on初始溫度為350~400℃the combustion and emissions of waste tire crumb and pulverized coalTechnology,l9×,30(9):2742-27543)廢輪胎膠粉熱解溫度范圍比煤粉小得多。廢輪胎膠粉[8 COURTEMANCHE B, EVENDIS Y A. A laboratory study on the No,熱解的△約為140℃,煤粉熱解的△則超過550℃。NO2, S0,. Co and CO, emissions from the combustion of pulverized4)廢輪胎膠粉熱解的最大失重率比煤粉的大。廢輪胎膠coal,municipa] waste plasties and tires[J]. Fuel. 1998. 77(3):It粉的揮發(fā)分含量高達(dá)64.64%,神華煤粉的揮發(fā)分含量只有32.4%從圖5可得,廢輪胎熱解的D=為3.01,。為【9] ATAL A,IUDs, LEVENDIS Y A.NO, and SO2 emissions from pul-3664℃,煤粉熱解的D為1.1,Bnm為462℃veined coal and waste tire: The role of devolatilization and char com應(yīng)用式(1)計(jì)算廢輪胎膠粉和神華煤粉的熱解特性指數(shù)bustion phases C J// Proceedings of the 1995 ASME internationaI,粒徑為74pm的廢輪胎膠粉的熱解特性指數(shù)/=585×103,Mechanical Engineering Congress and Exposition. New York: ASME-2:75-83粒徑為4m的神華煤粉的熱解特性指數(shù)=4.3×X10°。因(lo] LEVENDIS Y A. COURTEMANCHE B, ATAL A, Toxic gas phane e此,廢輪胎膠粉比神華煤粉的熱解揮發(fā)分析出特性更好,熱解行為更加容易進(jìn)行,熱解速率更大。這主要是由于廢輪胎的組waste plastics or tire crumb[ C]// Proceedings of the international成即天然橡膠和合成橡膠的分子結(jié)構(gòu)全部是直鏈的脂肪結(jié)構(gòu)Technical Conference on Coal Utilization Fuel System, Washington而煤中芳烴烷基側(cè)鏈結(jié)構(gòu)比環(huán)鏈的芳香結(jié)構(gòu)少,因此煤的熱解DC: Coal Slurry Technology Assoc, 1997: 891-902和揮發(fā)分的釋放相對(duì)橡膠來說要差。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到l】 TANG Lan(唐蘭), HUANG Haitao(黃海濤), wU Chuanzhi(吳創(chuàng)z). An experimental study of plasma pyrolysis of waste tyres[J]的廢輪胎膠粉的熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程及其熱解活化能指前因Environmental science& Technology(環(huán)境科學(xué)與技術(shù)),2004,子等參數(shù)詳見文獻(xiàn)[22]限于篇幅,本文不做介紹。3結(jié)論[12]凵xin(乍鑫), YAN Jianhua(嚴(yán)建華), GU Jieyuan(顧介元),a. Study on dynamic characteristics of H2S. HCN, NH, release during1)廢輪胎膠粉的熱解主要失重區(qū)可以分為3個(gè)階段。第1個(gè)階段主要是少量水分和焦油的析出(熱分解),以及增塑Universal: Engineering Science(浙江大學(xué)學(xué)報(bào):工學(xué)版),20036(4):393-396劑和其他一些有機(jī)助劑的熱分解;第2個(gè)階段主要是天然橡(13 YANG Y(陽水榮),LCe(呂杰), CHEN Bochuan(陳伯膠的熱分解;第3個(gè)階段則主要是合成橡膠的熱分解。J1). Surface characteristics of carbon black produced by pyrolysis of2)廢輪胎膠粉的熱解過程隨著升溫速率的增加而向高溫ued tires[J]. Acta scientiae Cireumtantiae(環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào))方向移動(dòng)。隨著升溫速率β的升高,熱解特性指數(shù)值越來2002,22(5):637-640越大,表明其揮發(fā)分析出特性越來越好,也就是說升溫速率的14]YNxu(陰秀麗), ZHAO Zengli(趙增立), U Bunyan(徐冰提高有利于廢輪胎的熱解反應(yīng)進(jìn)行。A), et al. Effect of dolomite and limestone on waste tyre pyrolysis3)粒徑在小于1mm時(shí)熱解特性受粒徑影響很小。[刀]. Journal of Fuel Chemitry and Technology(燃料化學(xué)學(xué)報(bào)),2001,29(30):283-2854)比較發(fā)現(xiàn)廢輪胎膠粉熱解的初始溫度比媒粉低,熱解(15]cuHg崔洪),YAGJ(楊建麗), LIU Then(劉振字)溫度范圍比煤粉小,熱解開始階段的波動(dòng)比煤粉輕微,熱解的Pyrolysis of tires and time components by TG/DTA analyzer[J]最大失重率比煤粉的大,熱解揮發(fā)分析出特性吏好Journal of Chemical Industry and Engineering( China)(R. T#y報(bào)),1999,50(6):826-833erence(參考文獻(xiàn)[16] SENNECA 0. CHIRONE R, MASI S, et al. A thermogravimetric[) XIA Yue(復(fù)越霄), ZHoU Yingyan(周迎艷). DiScussion onstudy of nonfossil solid fuels. I. inert pyrolysis[ Jl. Energy Fuelmanagement status and countermeasure of used tyre in Shanghai City2002,16(3):653-660J]. Environmental Sanitation Engineering(環(huán)境衛(wèi)生工程)[17] LARSEN M B, SCHULTZ L, GLARBORG, P, e al. Devolatilization04,12(2):88-91characteristics of large particles of tyre rubber under combustion condi[2] CONESA J A. MARTIN-CULLON I, FONT R, et al. 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Tianjin; Chinese Soiety of Engineering Thermophysics, 2007, 1: 14清洗劑的研究Experimental study of waste tire powder pyrol-趙光明,李斌,李娜ysis by TG/DTG and its comparison with Shen(中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院,太原030051)hua coal摘要:研究去除服裝和紡織品中甲醛的清洗劑,并分析該清洗劑配SU Ya-xin, ZHANG Xian-zhong ,ZHAO Bir方屮各成分的作用。向溫水(約20℃)中加入一定量清洗劑,待清洗劑允分溶解后,將測(cè)試用衣物樣品完全浸于清洗液中,浸泡一定時(shí)間(1 School of Environmental Science and Engineering, Donghua Uni-后將衣物樣品用冷水漂洗,晾F后采用水萃取法(CB18401-200)檢versity, Shanghai201620,Chin;2 Tianxin Thermal Engineering測(cè)清洗劑對(duì)甲醛的清除效率.結(jié)果表明,該清洗劑對(duì)甲醛含最超標(biāo)衣Company, Shanghai200120. China;3 School of Power Engineering,物屮甲醛的去除效半尚達(dá)9%以上,且清洗后衣物中的殘留甲醛含anghai University of Science and Technology, Shanghai20003,蟹叮達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。該清洗劑對(duì)化纖類織品中甲醉的去除效率高于China對(duì)棉麻類織品和毛織品屮甲醛的去除效率,其理想用鞦約為15mL清洗刑:1L水,理想杖泡清洗時(shí)向?yàn)?h。研究表明,該清洗劑對(duì)衣物和Abstract: AiminG at disposing the waste tire as a renewable energy紡織品屮殘留甲醛的凈化效果明顯foron, the paper is engaged in analyzing the pyrthe pyrolysis關(guān)鍵詞:化學(xué)工程棊礎(chǔ)學(xué)科;服裝;紡織品;甲醛;清冼劑process by taking as a case study the te;/ DTG for typical Chinese中圖分類號(hào):X793文耐標(biāo)識(shí)碼:Araste-tire powder of 74-250 rm at differercomparing the characteristics of the tire powder and that of coal Shen-hua. The results of our study have shown that the main weight-loss甲醛對(duì)人的皮膚和呼吸器官黏膜有強(qiáng)烈刺激作用,會(huì)造distribution can be divided into three phases during the pyrolysis.The成肺功能肝功能和免疫功能的異常等,此外甲醛還具有強(qiáng)烈first phase of weight luss proves to be in conformity with the thermal的促癌和致癌作用,對(duì)人體極其有害.。decomposition of the oil-mixture, moisture, plasticizers and other ad為提高染色牢度,紡織品染色處理過程中會(huì)使用固色劑ditives. The second one would result in the decomposition of the nat-該固色劑主要為樹脂型氰胺-甲醛縮聚物,極可能使甲醛進(jìn)ural rubber, while the third one tums to make the polybutadene(BR)入織品和衣物。涂料印花工藝中也常使用含甲醛的自成體系and polybutadene-styrene(SBR)decomposed. As a tendency of de交聯(lián)劑,從而使印花部位殘留甲醛。一些服裝織品加工廠可composition,the weight loss would increase with the heating rate at apercentage that may promote the pyrolysis reaction. It is in this phase能在使用樹脂黏劑、有涂層的面料、復(fù)合布、分散劑和雕白粉of heating rate, the TG curve begins to move to等的過程中使服裝面料上殘留甲醛{1.。尤其是紡織品的防the right with the increase of the starting and ending temperatures皺整理工藝,所使用的樹脂整理劑中都含有一定量甲醛。因the reaction, though the percentage of the final weight loss may not此大多數(shù)經(jīng)傳統(tǒng)工藝整理的織品和衣物會(huì)殘留游離甲醛change so obviously. The dtg curve also moves to the right as the同時(shí),由十裝修室內(nèi)空氣中的甲醛含量經(jīng)常超標(biāo)服裝和紡織eating rate increases. That is to say, with the heating rate incre品會(huì)吸附室內(nèi)空氣中的甲醛,并作用于接觸的人體。為避免the pyrolysis index defined by the maximum weight loss rate and the在服裝織品上殘留甲醛,國內(nèi)外進(jìn)行了大量有關(guān)無甲醛整理corresponding temperature would also increase, which is actually ex-劑的研究,但研究結(jié)果不理想l。pected to release volatile gas, which is highly beneficial and helpful國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2002年8月發(fā)布了《紡織品for the pyrolysis process with the increase of the heating rate甲醛含量的限定》(CB18401-2001),這一強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)保護(hù)er, the particle size has very little effect on the pyrolysis if消費(fèi)者健康起到了很大作用,但由于甲醛廣泛存在于新衣物er is less thans that th和織品中,雨且生產(chǎn)企業(yè)魚龍混雜,從而使消費(fèi)者對(duì)新衣物中temperature of pyrolysis for the tire powder is usually lower than that的殘留甲醛含娬難以辨別。因此,消費(fèi)者迫切需要一種能簡of coal powder and that of pyrolysis temperature range whereas the便處理衣物和織品中殘留甲醛的清洗劑。Fluctuation of tire pyrolysis at the beginning is smaller too than that ofThen the maximum weigh loss rate of tire would be larger than本文通過試驗(yàn)配置衣物織品殘留甲醛清洗劑,分析去除of coal. In that case, more volatile gases will be released by the衣物和織品中殘留甲醛的原理,并驗(yàn)證清洗劑對(duì)衣物織品中than the coal at the same heating condition. The above said re-殘留甲醛的清除效率。sults have thus provided some basic data for the tire combustion tech-1殘留甲醛清洗劑配方及甲醛清洗原理Key words: environmental engineering; waste tire powder; pyroly中國煤化工先劑的主要成分為己sis: TD/DTGCLC number: X705Document code: ACNMHGArticle ID:10096094(2008)0500590作者簡介:趙光明,講師,頒士,從事環(huán)境污染治理技術(shù)與環(huán)境評(píng)價(jià)研究,happy@163.com