论文总字数：20166字

摘 要

本文综述了废盐渣的特点和处理方式，介绍了有关动力学研究领域的现状。通过热重分析仪对来自某制药厂的化工废盐进行热重分析。研究该种废盐在不同工况下的热解特性，工况的选择分别为氮气气氛和氧气气氛，升温速率分别为5℃/min、10℃/min和20℃/min，并采用Coats-Redfern方程建立动力学模型。氮气气氛下、当温度范围为179℃~225℃时，该废盐渣的反应级数为0.5；氧气气氛下、当温度为184℃~133℃时。该废盐渣的反应级数同样也为0.5。通过分析，得出以下结论:氧气气氛可以加快废盐中挥发组分的去除。同一气氛，升温速率高的工况下热重曲线明显向后方移动，升温速率越小的热重曲线对中间产物的分辨率越高。

关键词：废盐渣 热重分析 气氛 升温速率 热分析动力学

Thermal characteristics of waste salt slag

Abstract

In this paper, the characteristics and treatment methods of waste salt slag are reviewed, and the present situation in the field of dynamic research is introduced. Thermal weight analysis of chemical waste salt from a pharmaceutical plant was carried out by Thermogravimetric Analyzer. The pyrolysis characteristics of this kind of waste salt under different working conditions were studied. The selection of working conditions is nitrogen ambiance and oxygen ambiance, the heating rate is 5℃/min, 10℃/min and 20℃/min respectively. The kinetic model was established by Coats-Redfern equation, and in the nitrogen ambiance, when the temperature range was 179℃~225℃, the reaction series of the waste salt slag was 0.5, and in the oxygen ambiance, when the temperature was 184℃~133℃, the reaction series of the waste Salt slag was also 0.5. Through the analysis, the following conclusions are drawn: oxygen ambiance can speed up the removal of volatile components in waste salt. In the same ambiance, the thermal weight curve is obviously moved to the rear under the condition of high heating rate, and the lower the heating rate, the higher the resolution of the intermediate product.

Keywords ：waste salt slag; thermal weight analysis; ambiance; heating rate；

Thermal analysis Dynamics

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 前言 1

1.1废盐渣处理现状及处理技术 1

1.1.1废盐渣来源和现状 1

1.1.2废盐渣的危害 1

1.1.3目前废盐渣处理技术 1

1.2热分析法分类 2

1.2.1差热分析法 3

1.2.2热机械分析 3

1.2.3热重法 3

1.3热分析法的应用 4

1.4国内外热分析法的研究 5

1.5热分析动力学 5

1.6课题研究意义 6

第二章 实验 7

2.1 实验方案 7

2.1.1实验目的 7

2.1.2实验参数的选择 7

2.1.3实验结果分析 7

2.2 实验原料及主要仪器 8

2.2.1实验原料 8

2.2.2实验仪器 8

2.3 实验原理以及实验影响因素 8

2.3.1热重分析法基本原理 8

2.3.2影响热重法测定结果的因素 9

2.4 实验预处理 9

2.5 实验步骤 9

第三章 结果与分析 11

3.1废盐渣热解失重分析 11

3.1.1氮气气氛下废盐渣热解TG/DTG曲线分析 11

3.1.2氮气气氛不同升温速率下废盐渣热解TG/DTG曲线对比分析 13

3.1.3氧气气氛下废盐渣热解TG/DTG曲线分析 14

3.1.4氧气气氛下不同升温速率废盐渣热解TG/DTG曲线对比分析 16

3.2 废盐的热解动力学分析 17

3.2.1热分析动力学理论基础 17

3.2.2废盐渣中有机物热解反应级数和相关参数的确定 18

3.2.3废盐反应动力学参数的求解 19

第四章 结 论 22

参考文献 23

致 谢 25

第一章 前言

1.1废盐渣处理现状及处理技术

1.1.1废盐渣来源和现状

如今工业化的快速发展使各种废盐的处理和处置也越来越受到人们关注。废盐主要来自石油化工、制药、印染、农药、煤化工等各种行业。化工废盐的产量大，废渣的处理与处置成为制约企业绿色发展的关键一环，日渐成为环境监管的重点和难点。废盐普遍具有：成分复杂、来源广泛、危害性大、处理成本高、可资源化利用等特点^[1]。目前很多化工废盐的处理现状是，处理方法和标准不够完善，而且很多已有标准的使用范围受到限制。

1.1.2废盐渣的危害

若废渣处理不得当，必定会造成严重的环境危害。一方面复杂的废盐、废渣不仅会对整个生物环境造成极大的危害，而且如果置于土壤中，会侵占土地并且造成土地的盐碱化；如果进入到水体中会对水体和地下水造成污染、导致水资源的浪费和匮乏，造成江河湖泊的水体的富营养化，导致地表水和地下水的含盐量增加；如果排放到大气中，也会对大气环境造成污染和破坏^[2]。另一方面由于废盐废渣的种类繁多，若不能很好的回收并且加以利用的话，会对资源造成极大浪费。如果采用合适有效的资源化利用的手段，将会带来很好的社会效益和经济效益，实现资源的循环应用^[3]。当前，我国化工行业采用相关的处理手段达到废盐渣较好的资源化利用和废盐的无害化的技术还远远不够。所以废盐渣有效处理技术以及废盐的资源化利用的手段需要持续不断更好的研发和创新。

1.1.3目前废盐渣处理技术

(1)无机废盐的回收或处理

中和去毒：为了避免含氰化物的废盐带来的环境污染，可以采用中和去毒的方法破坏废盐中的氰化物。主要包括两个阶段：首先，在热态条件下废盐与FeSO₄反应；然后再在冷态条件处理或者采用废水稀释。

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