环境卫生工程 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (1): 21-27,36.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2024.01.004

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汽车破碎残留物可燃组分热解过程交互作用研究

杨 航,高利俊,杨 竹,胡丽萍,李 波,赵 明   

  1. 1. 清华大学 环境学院;2. 辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司;3. 北京华清韵扬科技有限公司;4. 清华苏州环境创新研究院
  • 出版日期:2024-03-01 发布日期:2024-03-01

Study on Interaction of Combustible Components of Automotive Shredder Residue During Pyrolysis

YANG Hang, GAO Lijun, YANG Zhu, HU Liping, LI Bo, ZHAO Ming   

  1. 1. School of Environment, Tsinghua University; 2. Liaoning DiaoBingshan Coal Gangue Power Plant Co. Ltd.; 3. Beijing Huaqingyunyang Technology Co. Ltd.; 4. Research Institute for Environmental Innovation (Suzhou) Tsinghua
  • Online:2024-03-01 Published:2024-03-01

摘要: 采用热重质谱联用(TG-MS)和分布活化能模型(DAEM)对汽车破碎残留物中典型可燃组分塑料、纺织品、皮革和海绵共热解过程的交互作用进行研究,从热解失重特性、动力学特性和产气特性方面进行讨论。结果表明:比较单组分线性加权拟合数据和混合热解实验数据发现,4种组分间均存在交互作用。纺织品/皮革、海绵/塑料、海绵/纺织品共热解过程活化能平均值较拟合结果分别降低22.2、25.7、33.4 kJ/mol,海绵/皮革共热解过程活化能平均值较拟合结果增加7.9 kJ/mol。海绵的参与能够促进混合样品生成更多的小分子气体,皮革、纺织品和海绵共热解会阻碍塑料发生不规则断链反应生成C2H4和C3H8等小分子烃类。

关键词: 汽车破碎残留物, 热解, 动力学, 交互作用

Abstract: The interaction of co-pyrolysis of plastic, textile, leather and sponge, which were typical combustible components of automotive shredding residues, was investigated using thermogravimetry-mass spectrometry (TG-MS) and distributed activation energy model (DAEM). The characteristics of pyrolysis weight loss, kinetics and gas production were discussed. The results indicated that interactions existed among all four components, as evidenced by a comparison of the single-component linear weighted fit data and the mixed pyrolysis experimental data. Specifically, the average activation energy of textile and leather, sponge and plastic, sponge and textile co-pyrolysis decreased by 22.2, 25.7 and 33.4 kJ/mol, respectively. In contrast, the average activation energy of sponge and leather co-pyrolysis increased by 7.9 kJ/mol. The participation of sponge could promote the generation of small molecule gases in the mixed sample, while leather, textile and sponge co-pyrolysis could prevent the irregular chain-breaking reaction of plastic to generate small molecule hydrocarbons such as C2H4 and C3H8.

Key words: automotive shredder residue(ASR), pyrolysis, kinetics, interaction

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