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塑料熱解物在城市有機廢棄物制備活性炭中的作用
2021-09-15
在城市垃圾組成中，木類、紙張、塑料是三種典型的固體有機廢棄物，它們不僅具有低灰、高含碳量的特點，因而與其他垃圾組分如家庭廚余16相比，更適宜于作為制備活性炭的原料，而且三種廢棄物的熱解產物較之未進行熱解時的廢棄物本身更容易破碎，使以熱解物為原料制備粒狀活性炭的生產工藝變得更易實現。因此以三種典型的有機廢棄物熱解物為原料，制備適宜于脫除二惡英的活性炭，不僅可以消除垃圾焚燒對環境造成的污染，達到以廢治廢的目的，而且還可以擴大活性炭生產的原料來源17，使垃圾能源化綜合利用新思路更趨完善。
基于以固體有機廢棄物熱解物為原料制備活性炭的研究尚未見報道，我所開展了這方面的。
由可見，塑料熱解物在溫度440C左右時迅速發生熱解而析出揮發分，溫度達到500C左右時，塑料熱解物幾乎全部熱解析出；木炭和紙炭的混合物在0C~500C范圍內熱解較緩慢，而在500C以上時，熱解速度則變得相對較快。
表明，兩種不同塑料熱解物含量的混合物，增加使活化篦明顯降低而膣：炭祖的含量越高！活化過程中斗料條的孔隙就越豐富這不的混合物，熱解失重率開始快于質量分數為20 %的熱解失重率，溫度進一步升至440°C~5⑴°C之間時，質量分數為30%的混合物的熱解失重率明顯快于質量分數為20%的熱解失重率，同時兩種混合物均在該溫度區間發生激烈的熱分解解在500C以上時兩種塑料熱解物含量的混合物熱解行為又趨于一致，熱解速度明顯變緩，但略快于木炭和紙炭混合物的熱解速度，由此可推斷此時仍有少量未來得及分解的塑料熱解物在繼續進行分解；進一步將塑料熱解物、木炭與紙炭混合物分別熱解時的數據進行加權平均計算，發現兩種不同塑料熱解物含量混合物的熱解加權平均值與相應的實際熱解失重率基本吻合。
由和可知，在相同的活化條件下，塑料熱解物〕的碘吸附值顯著增加。這表明增加塑料熱解物的含量，加快了活化反應速度，有利于活性炭吸附能力的提高。對此結合炭化，No.4則是塑料熱解物質量分數為20%的炭化料條在較低燒失率時的孔結構測定結果。
由表4中的No.~No.3可知，廢棄物熱解物中塑料熱解物的含量主要對活性炭中孔的形成、發展產生影響。塑料熱解物含量增加時，活性炭的比表面積、總孔容、中孔孔容均呈現出先增加后減少的變化規律，而微孔孔容則始終在減少，但與中孔孔容相比變化要小得多。
