电子废弃物热处理过程产物分析

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随着电子废弃物的飞速增长以及所带来的环境问题日益凸显,电子废弃物的资源化以及安全处理已经越来越受到各国的重视。因此,开展有关电子废弃物处理研究,明确电子废弃物处理过程中产物的类型,对实现电子废弃物的资源化以及污染控制,具有十分重要的意义。针对我国南方局部地区电子废弃物处理场地严重环境污染问题,本论文通过资料收集和现场调研,分析比较传统的电子废弃物处理工艺,明确民间废电路板等处理典型工艺和关键产污环节,在此基础上以废电路板、废电线为实验材料,确立实验室模拟民间处理工艺实验方案。运用热重分析仪-傅立叶变换红外分析仪联用系统(TG-FTIR)分析废电路板、废电线热失重特性以及其热处理产物官能团结构特征,结果表明,废电路板热解过程剧烈失重阶段处于300℃~400℃,在该温度段约失重20%;而废电路板焚烧过程在250℃~520℃存在2个剧烈失重峰,共约失重40%。废电脑电线热处理过程存在2个剧烈失重阶段,第一失重阶段处于250~340℃,该温度段失重约45%;第二失重阶段处于420~520℃,该温度段失重约10%。电子废弃物热处理过程中,首先发生阻燃剂受热分解,生成卤代物以及其他有机化合物,随着温度的升高,有机聚合物发生C—C、C—H、C—O断裂生成烷基苯酚、芳香族化合物。利用管式炉实验系统,分别模拟了废电路板、废电线的焚烧和热解过程,并运用气相色谱-质谱联用系统(GC-MS)、运用高效液相色谱(HPLC)对该过程产物成分进行了分析。结果表明,废电路板热解液体产物主要为苯酚、对异丙基苯酚及其含其他官能团芳香族化合物,热解气体主要为丙烯等小分子烷烃以及二氧化碳、溴甲烷等,固体残渣主要是玻璃纤维。废电路板焚烧过程中,其液体产物主要是苯酚、溴苯酚、对异丙基苯酚等,气体产物主要是二氧化碳、丙烷以及丁烷等,而这些有机物的存在,分析认为可能是样品燃烧不充分引起的,温度没有达到化合物的燃点,其受热时候产物仍然是以热解的形式析出。废电线热解液体产物主要为苯酚、联苯、萘等含有一个或多个苯环的芳香族化合物以及有机氯化物;热解气体产物除二氧化碳和小分子烃类物质外,还含有氯甲烷、二氯甲烷等有机氯化物,同时还伴有大量HCl的产生。
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