【摘 要】
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能源开发和环境保护是实现经济可持续发展必须要面对的两大问题。随着科学技术的不断进步和生活水平的不断提高,塑料制品的生产和应用迅速增加。生活中大量的废塑料对环境造
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能源开发和环境保护是实现经济可持续发展必须要面对的两大问题。随着科学技术的不断进步和生活水平的不断提高,塑料制品的生产和应用迅速增加。生活中大量的废塑料对环境造成了严重的白色污染,但生活中的废塑料也是一种可潜在利用资源。在我国石油进口不断增长和能源短缺的形势下,废塑料的高值化循环利用技术的研究显得尤其重要。与其它的废塑料处理方式相比,废塑料裂解处理具有环境污染小、经济效益高的优点,该课题的研究具有广阔的应用前景。本课题首先对传统的废塑裂解处理工艺进行了阐述,并在此基础上,利用电磁感应理论提出了一种新型废塑料裂解方法,即通过电磁感应加热将废塑料裂解转化为裂解油和可燃气。基于感应加热的优点及综合比较当前各种裂解装置存在的问题,根据电磁感应中涡流产热和影响废塑料裂解的因素,结合现有实验装置的设计经验,确定了以有轴螺旋进料、断续螺旋搅拌、多组感应线圈组合加热的设计方案。采用螺旋式结构形式,设计了一套可连续裂解废塑料的电磁感应加热裂解装置。针对电磁感应加热的特点,本文根据电磁感应加热理论,运用Maxwell和workbench软件进行电磁—热耦合,对所设计的废塑料裂解反应装置进行了电磁场的分布研究和温度分布的仿真分析。依据仿真结果,对裂解反应装置结构进行优化改进,提高了热量传输效率,实现了温度均匀分布;通过废塑料的裂解实验表明,本课题研究的废塑料裂解装置能连续裂解且裂解效率高,同时具有自动化程度高,裂解效果好、节能环保等优点。本课题的研究结果可为以后的废塑料感应裂解装置的进一步深入研究提供参考。
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