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作者:阳宇;夏勇;王君;欧阳少波;熊道陵;李立清;
单位:江西理工大学材料冶金化学学部;商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西省尾矿资源综合利用重点实验室;
摘要:废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影响,结果表明热解过程主要发生在250~400℃温度区间,随着升温速率增大,SPCB热失重(TG)曲线逐渐向高温方向偏移,在对应的热失重速率(DTG)曲线中,存在一个明显的失重峰,且峰值温度不断增加,热滞后现象显著。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)模型和Friedman(FM)模型进行动力学分析,拟合得到平均表观活化能(E_a)分别为168.46、167.31、234.84 k J/mol,活化能均随转化率增加而相应增大。利用FWO模型对热力学参数进行计算,在相同升温速率下,随着转化率的增大,吉布斯自由能变(ΔG)逐渐降低,对应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)不断增加;在相同转化率时,ΔH和ΔS随升温速率增加稍有降低,而ΔG逐渐增加。
关键词:废旧电路板;;热解特性;;动力学;;热力学
基金资助:江西省自然科学基金资助项目(2020BAB214021);; 江西省教育厅科学技术研究资助项目(GJJ200809);; 陕西省自然科学基金资助项目(2021JQ-840);; 江西理工大学大学生创新创业训练资助项目(DC2022-004)