汽车废弃物综合利用研究

论文摘要

本文研究了汽车废弃物综合利用，通过工业分析和元素分析、热重差热分析、X射线光电子能谱分析、盐酸萘乙二胺分光光度法、X-射线衍射分析、扫描电子显微镜、力学性能测试等手段研究了汽车可燃废物中的废轮胎、废人造革、废真皮革对水泥窑中氮氧化物排放的影响，并与生活污泥对水泥窑中氮氧化物排放影响作对比；利用汽车废纤维内饰复合材料制备改性聚丙烯塑料粒料，并利用汽车废纤维内饰复合材料分离得到的废玻璃纤维制备无机人造石。通过研究取得了以下成果：（1）在900℃氧化条件下，废轮胎、废人造革、废真皮革、生活污泥几种可燃废物的燃料型NOX生成浓度受到挥发份、氮的存在形式及可燃废物中氧元素含量综合作用的影响。挥发份含量越高、可燃废物中氧元素含量越高及氮的主要官能团越不稳定，越有利于生成燃料型氮氧化物。（2）在900℃氧化条件下，总含氮量相同的废轮胎、废人造革、废真皮革、生活污泥分别与煤混烧，所生成的燃料型NOX浓度低于单独燃烧所生成的燃料型NOX浓度总和，而且对废轮胎而言与煤混烧过程因其产生大量还原性的碳氢化合物的影响而使得所生成的燃料型NOX浓度最低并且低于煤单独燃烧所生成的燃料型NOX浓度。可见，利用废轮胎、废人造革、废真皮革、生活污泥分别与煤混烧，均可降低其燃料型NOX的生成浓度。（3）随着温度的升高水泥生料对煤燃烧过程中生成燃料型氮氧化物的促进作用逐渐增大，主要是通过其所含矿物质碳酸钙分解得到的氧化钙对氮氧化物生成的催化促进作用，而且新分解生成的氧化钙所起的促进作用更明显。（4）在900℃氧化条件下，无论各可燃废物是单独燃烧还是与煤混烧，水泥生料均会提高燃烧时所生成的燃料型NOX浓度，并且废轮胎与煤混烧所生成的燃料型NOX浓度提高幅度最大。（5）利用切割破碎的汽车废纤维内饰复合材料小块料和废聚丙烯碎块料、PP—g—MAH（马来酸酐）按比例混合后通过挤出造粒工艺可制备得到改性聚丙烯塑料粒料。通过以上工艺得到的改性聚丙烯塑料粒料的拉伸、冲击、弯曲强度等力学性能均得到了提高，并以掺量为24%时力学性能达到最佳，相比原聚丙烯拉伸强度提高了41.67%，冲击强度提高了43.57%，弯曲强度提高了31.38%。（6）汽车废纤维内饰复合材料分离所得的废玻璃纤维，用1%的KH550硅烷偶联剂改性处理后，以0.13%-0.5%掺入，可以使铝酸盐水泥的3d抗折强度提高15.7430.22%，90d抗折强度提高20.3236.16%，并且以0.25%的废玻璃纤维掺入量为最佳。（7）以10%的人造大理石废粉和90%铝酸盐水泥为胶结材料，外掺0.25%汽车废纤维内饰复合材料分离所得的废玻璃纤维，所制备的无机人造石具有更高的抗折强度。其3d抗折强度达11.57MPa，比纯铝酸盐水泥制备的试样提高了18.67%，90d抗折强度达11.24MPa，提高了20.73%。大理石废粉掺入减少了亚稳态的水化铝酸钙的转变，抑制了铝酸盐水泥的后期强度倒缩，废玻璃纤维的掺入进一步提高了人造石的抗折强度。以上研究有利于汽车废弃物的分类综合利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 汽车废物来源及分类利用研究现状
• 1.2.1 汽车废物的来源与分类概况
• 1.2.2 汽车废纤维内饰件的回收利用研究现状
• 1.2.3 汽车废轮胎的回收利用现状
• 1.2.4 汽车废皮革废塑料等的回收利用研究现状
• 1.3 利用废物燃料煅烧水泥过程中氮氧化物的研究现状
• 1.3.1 水泥窑产生氮氧化物分类及危害
• 1.3.2 水泥窑利用废物燃料与废气氮氧化物排放研究现状
• 1.4 无机人造石生产研究现状
• 1.4.1 无机人造石研究概况
• 1.4.2 无机人造石强度增强研究现状
• 1.5 课题来源及主要研究内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器与设备
• 2.3 实验测试及表征方法
• 2.3.1 工业分析与元素分析
• 2.3.2 热重差热分析
• 2.3.3 X 射线光电子能谱分析
• 2.3.4 煅烧实验
• 2.3.5 氮氧化物的测定
• 2.3.6 X-射线衍射分析
• 2.3.7 改性聚丙烯塑料粒料力学性能测试
• 2.3.8 水泥净浆力学性能测试
• 2.3.9 人造石抗折强度测试
• 2.3.10 扫描电镜分析
• 第三章 汽车可燃废物燃烧对 NOX排放的影响研究
• 3.1 汽车可燃废物的组成与分析
• 3.1.1 汽车可燃废物工业分析与元素分析
• 3.1.2 汽车可燃废物差热分析
• 3.1.3 汽车可燃废物氮存在形式
• 3.2 汽车可燃废物燃烧对燃料型 NOX的影响
• 3.2.1 不同可燃废物生成燃料型 NOX浓度
• 3.2.2 汽车可燃废物与煤混烧生成燃料型 NOX浓度影响
• 3.3 利用汽车可燃废物煅烧水泥对燃料型氮氧化物形成的影响
• 3.3.1 水泥生料对汽车可燃废物形成燃料型 NOX的影响
• 3.3.2 水泥生料对汽车可燃废物与煤混烧形成燃料型 NOX的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 汽车废纤维内饰复合材料的综合利用研究
• 4.1 利用汽车废玻璃纤维内饰复合材料制备改性聚丙烯塑料粒料研究
• 4.1.1 汽车废玻璃纤维内饰复合材料分解方法研究
• 4.1.2 制备改性聚丙烯塑料粒料工艺研究
• 4.1.3 改性聚丙烯塑料粒料力学性能测试
• 4.2 利用汽车废玻璃纤维内饰复合材料制备无机型人造石研究
• 4.2.1 利用汽车废玻璃纤维内饰复合材料加热法制备废玻璃纤维研究
• 4.2.2 加热法处理后的废玻璃纤维耐碱性能研究
• 4.2.3 废玻璃纤维对铝酸盐水泥强度的影响研究
• 4.2.4 利用废玻璃纤维制备无机型人造石的工艺流程
• 4.2.5 利用废玻璃纤维制备无机型人造石性能研究
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附录