印刷线路板热分解反应动力学研究

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热解技术处理废弃印刷线路板的实验研究的开题报告

热解技术处理废弃印刷线路板的实验研究的开题报告

热解技术处理废弃印刷线路板的实验研究的开题报告
一、研究背景及意义
废弃印刷线路板的数量增长速度很快,其包含的有害物质会污染环境和威胁人类健康。

因此,如何有效管理和处理废弃印刷线路板已成为当前环保领域的热点问题。

热解技术是一种针对可回收和不可回收废弃物的处理技术。

该技术是利用高温能够将
有机物分解为简单化合物的特性,从而将废弃物转化成可回收能源或者其他有用物质。

该研究旨在探索利用热解技术处理废弃印刷线路板的可行性,为环保管理提供新技术
和新思路。

二、研究内容和方法
研究将采用自制热解装置,选用不同温度和保留时间的热解条件,在热解前后对废弃印刷线路板的化学成分进行分析和比对。

对热解过程中产生的气体和液体产物进
行质量和种类分析,探究如何将产物用于再利用的可能性。

同时,采用生物毒性测试
探究热解产物的安全性并评估处理过程的环境友好性。

三、预期结果
通过该研究,将有望开发出一种新型废弃印刷线路板处理技术。

研究将提供热解过程中产生的各类气体和液体化合物的分析数据,并分析产物在再利用中的价值。

同时,将进一步评估产物的生物毒性和再利用中的环境友好性。

该研究有望在环保管理
领域提供新技术和新思路,推进有害废弃物的有效治理和资源化利用。

四、研究意义
本研究旨在探索利用热解技术处理废弃印刷线路板的可行性,结合实验和分析,探究如何在热解过程中将废弃物转化为可回收能源或其他有用物质,推进有害废弃物
资源化利用和环保治理工作。

同时,研究将为相关企业和政府部门制定废弃印刷线路
板处理策略提供科学依据,促进环保治理工作在实践中取得切实可行的进展。

废弃电器电子中印刷线路板的热解回收研究进展

废弃电器电子中印刷线路板的热解回收研究进展
神经 系统和免疫系统的疾病 。因此 ,废 P B的回收处理及再资 C
资助课题 : 国家 “ 十二 . 五”科技 支撑计 划 “ 典型家电产品拆解 、资源化及 再制造成套技术与设备” ( 0 1 A IB ));广东省重 2 1B F 1 ( 6 大科技专项 “ 废旧印刷线路 板资源化利 用关键技 术研 究及集成示范” ( 0 0 0 0 00 7 2 1A 8 8 4 1 )
技术 创 新 ・ eho g d noao Tcn l y n nvtn o a I i
废弃 电器 电子 中印刷线 路板 的热解 回收研 究进展
曹 诺 邓梅玲 丁 磊 胡嘉琦 王 玲 赵 新 符永高 ( 中国电器科学研究院有限公司 广州 5 0 0 ) 13 0
摘 要:随着信 息科技的不断发展 ,电器电子产品更新换代速度也随之加快 ,同时造成 了以废 印刷线路板 ( C P B)为代表 的电子废
和迁 移规律 以及含溴污 染物 的控 制和脱除 等方面 ,以下 分别对
7 % 的重 石脑油 (8~9 、其余为 沥青。轻石 脑油 的氧含 . 9 10 15C) o
量较 高 ,热值很低 ( 约为 8 J g /) M k ,而重石脑油 的热值较 高 ( 约 为 2~2 J ) 8 3 M &g,但相 比燃料重 油的热值 ( 为 3 M / ) 约 7 J g 仍有一 k 定差距 。 热解得到的液体油须经适度氢化 、 脱氧脱水等处理后 , 才可作 为燃料油使用 。 Ci h n等 e 同样研 究 了氮气 氛下 P B的热解产 物。其结 C
Eetcl n lc oi q im n,即废弃 电子 电气设备 )回收 lcr a a dEet ncE up et i r
每年废弃淘 汰的 P B C 则高达 l 万吨 以上 ,而被称为全世界最 O 大电子垃圾拆解基地 的贵屿镇 ,每年所产生 的废 P B 至达到 C 甚

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析引言:随着信息技术的普及,废旧印刷线路板(PCBs)的数量也在不断增长。

传统的处理方法往往存在环境污染和资源浪费的问题。

而废旧印刷线路板热解处理方法在处理过程中能有效回收和利用有用金属,降低环境污染。

本文将对废旧印刷线路板热解处理的可行性进行分析,并探讨其在环境保护和资源回收方面的优势。

一、废旧印刷线路板热解处理的原理废旧印刷线路板热解处理是通过高温环境下的热分解作用,将PCBs内的有机物分解为有机气体和油,再通过冷凝回收油,并利用残留焦炭进行资源回收。

该过程中无需添加任何化学品,同时能够有效地分离金属和非金属成分。

二、废旧印刷线路板热解处理的优势1.资源回收利用:废旧印刷线路板中含有大量有用金属,如铜、铁、锡等。

废旧印刷线路板热解处理过程中能够将这些金属分离回收,并可用于再生电子产品的生产;2.环境友好:传统处理方法往往使用酸浸、焚烧等方法,容易产生大量有毒废弃物和对环境造成严重污染。

而废旧印刷线路板热解处理过程中无需添加化学品,能够有效减少环境污染;3.经济效益:废旧印刷线路板热解处理将有机物分解为有机气体和油,并回收其中的油,这些油可以重复利用。

同时,金属的回收也可以为企业带来经济效益。

三、废旧印刷线路板热解处理的可行性1.技术可行性:废旧印刷线路板热解处理技术已经得到广泛应用并取得了显著成效。

各种试验和实践表明,该技术可以有效回收废旧印刷线路板中的有用金属,并降低有机物的排放量;2.经济可行性:废旧印刷线路板热解处理的经济效益主要来自金属和油的回收利用。

随着金属价格的不断上升以及能源资源的稀缺,该技术的经济前景十分可观;3.环境可行性:废旧印刷线路板热解处理过程中无需添加化学品,能够有效减少有机物的排放和废弃物的产生。

而金属的回收利用也能够减少对自然资源的开采。

结论:废旧印刷线路板热解处理是一种具有可行性的处理方法,它能够回收利用废旧印刷线路板中的有用金属,并且对环境具有较小的影响。

热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

第15卷第1期2024年2月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.15,No.1Feb. 2024热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析阳宇1, 夏勇1, 王君2, 欧阳少波*1, 熊道陵1, 李立清1(1.江西理工大学材料冶金化学学部,江西 赣州 341000; 2.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,陕西 商洛 726000)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 kJ/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;热力学中图分类号:TQ524;X784 文献标志码:AKinetics and thermodynamics during pyrolysis of scrapprinted circuit board by TGAYANG Yu 1, XIA Yong 1, WANG Jun 2, OUYANG Shaobo *1, XIONG Daoling 1, LI Liqing 1(1. Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry , Jiangxi University of Science and Technology , Ganzhou 341000, Jiangxi , China ; 2. Shanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources , College of Chemical Engineering and Modern Materials ,Shangluo University , Shangluo 726000, Shanxi , China )Abstract: Scrap printed circuit board (SPCB) is a typical organic waste, which could be utilized as a resource by pyrolysis technology. The pyrolysis characteristics of SPCB were studied by thermogravimetric analysis (TGA) to reveal the reaction kinetics and thermodynamics during the pyrolysis process. Under N 2 atmosphere, the effects of different heating rates, e.g. 5 ℃/min , 10 ℃/min and 15 ℃/min , on the thermal decomposition behavior of SPCB were investigated in detail. The results observed showed that the pyrolysis process was mainly occurred in the收稿日期:2022-12-01;修回日期:2023-04-09基金项目: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)通信作者:欧阳少波(1986— ),博士研究生,讲师,主要从事炭材料应用和废弃资源热转化利用方面的研究。

溴化环氧树脂印刷线路板热分解机理实验研究

溴化环氧树脂印刷线路板热分解机理实验研究
LIFe ,ZHA 0 ng l,LIHa — n, CHEN o g i Ze —i ibi Y n
( u n z o s tt o n ry C n es n K y L b r tr o R n w be n rya d G sH d ae hn s c d m G a gh u I tu n i e fE eg o v r o , e a oaoy f e e a l E e n a y rt ,C ieeA a e y i g f c n e , u n z o 1 6 0 hn o S i c s G a g h u 5 0 4 ,C i ) e a
文 章 编 号 : 2 320 (0 8 0 -3 1 5 0 5 -4 9 20 )30 7
溴 化 环 氧 树 脂 印 刷 线 路 板 热 分 解 机 理 实 验 研 究
李 飞 ,赵增 立 ,李海滨 ,陈 勇
( 中国科学 院 广州能源研究所 , 中国科学 院 可再生能源与天然气 水合物重点实验 室, 广东 广 州 5 04 ) 1 0 6
维普资讯
第3 6卷 第 3期 20 0 8年 6月

Vo. 6 No 3 13 . J n. 2 0 u 0 8
J r lo ou na fFue e ity a d Te h l y lCh m sr n c noog
O m e h l h n la d p m e h l h n la e m a . - t y p e o n - t y p e o de r
Ke r s:p n e i u tb a d ;b o n t d e o y r s y wo d i r t d cr i o s r mi ae p x e i h r a d c mp s i n;T F I c r n;t e m l eo oio t G— T R;P — y GC/ S M

印刷线路板废弃物的热解与动力学实验研究

印刷线路板废弃物的热解与动力学实验研究
mi n~ .
Ke r p i td c rui b a d y wo ds rne ic t o r s;wa t s y oy i se ;p r l ss;kie is n tc
印刷 线路 板 P B( r tdc c ib ad ) C p ne i ut ors 是一 种 窖 、 送 床 、 i r 输 固定 床 和 移 动 床 等 。C e h n等 … 和 孙
c t h tt e man c mp n n so h a e i e r m CB a e H2a d CO2a h a a o rh a i g v l e a e t a h i o o e t ft e g sd rv d fo P r n nd t e g s h sal we e tn au
Ab t c A tb l raea dtem gai e ya a s T A)w sue v sgt te h rc r — s a t ua f n c n r o r m t nl i G r u ru h v r y s( a sdt i et ae h aat i on i c es
分 是 H 和 C ,气 体 的热 值 较 低 , 为 2 0 5 4 J m , C , O, 仅 . 9~ . 1M / P B不 适 合 以气 体 产 物 为 目标 的能 源 利 用 方 式 。应 用 Fid n r ma e
方法 对 P B的热解动力学进行 了研究 , C 求得 P B的热解动力 学参数 分别是 : C 表观活 化能 10 9 Jm l反应级 数 59 , 9 .2 k/ o, ・ 7 指
( 中国科学 院广州能源研究所 , 广州 50 4 ) 160
摘 要 分 别 应 用 管 式 炉 反 应 器 和 热 重 分 析手 段 对 印 刷 线 路 板 废 弃物 的热 解 行 为 和 热 解 动 力 学 进 行 了 实 验 研 究 。 在

印刷线路板废弃物的热解及其产物分析

印刷线路板废弃物的热解及其产物分析
11 实验 样 品 及 其 元 素 与 工 业 分 析 实 验 样 品 为 .
厚度 3Xn的 印刷 线路 板 层 压板 , 中 国船舶 总 公 司 i l l 由
79所 印刷 线路 板 厂 提供 。主要 成 分 为 双 酚 一 型环 0 A
氧 树脂 、 玻璃 纤 维增 强 材料 , 时采 用有 机 溴 化物 和 同 S )3阻燃 剂 以及 其 它 无 机 填 料 。样 品从 一 批 料 中 b0
真空管 、 流化床 、 回转窑等装置上进行 J 。但有关
印 刷线 路 板 热解 以及 固体 、 体 和气 体 产物 回收 利 液
表 1 印 刷 线 路 板 的工 业 分 析 和 元 素 分 析
Ta l U t a e a ay i a d p o i a e a ay i o r td cr u t o r be1 l m t n l s n rx m t n l s fp ne i i b a d i s s i c
印刷 线 路 板 废 弃 物 的 热 解 及 其 产 物 分 析
孙路 石 ,陆继 东,王世 杰 ,曾 丽 ,张
( 华中科技大学 煤燃烧 国家重点实验室 , 湖北 武汉

40 7 ) 304
关键词 :印刷线路板 废弃物 ; 热解 ; 产物 分析 ;热解终 温(lr ; F ) 颗粒 尺寸 P
刷线 路 板 的热 解 试 验 研 究 , 入 研 究 了 液体 和 固 体 深
产物 的组成 和性 质 , 讨 了热 解 产 物 再 利 用 的 可 能 探
途径 , 分析 了不 同 热解 终 温 和 样 品粒 径 等 热 解 条 件 对 热解 产 物 产率 的影 响 。
l 实验装 置和方 法
产生 即有 热断 裂 发 生 时温 度 为止 ( 0 , 采 用 一30o 并 C)

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型马洪亭;王明辉;王芳超;郝夙枫;杨国利;张于峰;邓娜【摘要】用热重法研究了废旧电视机、电脑、手机和洗衣机4种典型家电印刷线路板的热解特性,发现在相同条件下不同印刷线路板的热解起始温度、终止温度、最大失重速率、峰温和反应时间随升温速率的变化规律一致,但总失重率存在着较大差异.建立了不定温条件下非均相反应的热解动力学模型,用Kissinger法和形状因子法求解了4种典型家用电器印刷线路板的表现动力学参数E、A和n.彩电:E=103.09 kJ/mol,A=8.17×108/min,n= 1.73;洗衣机:E =98.15kJ/mol,A=1.50×108/min,n=2.73;手机:E=78.79 kJ/mol,A=2.48×106/min,n=3.56;电脑:E=101.31 kJ/mol,A=2.96×108/min,n=1.77.由动力学模型计算出的转化率与实验值之间能够较好地吻合.%The thermogravimetric characteristics of printed circuit boards (PCBs) from waste color televisions, computers, mobile phones, and washing machines were studied using thermogravimetry in strict pyrolyisis conditions. The results indicated that the variations of initial temperature, finial temperature, maximum weight loss ratios, peak temperature, and reaction time with heating rate are similar for different printed circuit boards. However, the total weight loss ratios have an obvious difference for different printed circuit boards in the same conditions. Based on the assumptions of non-isothermal and heterogeneous reactions, a kinetic mode was established, and the apparent kinetic parameters for different printed circuit boards were obtained with Kissinger method and shape index method. The activation energy E, the pre-exponential factor A , and the reaction order n were :103.09 Kj/mol, 8.17×108 /min, and 1.73 for color television PCB,98.15kJ/mol, 1.50×108/min, and 2.73 for washing machine PCB, 78.79Kj/mol, 2.48×06/min, and 3.56 for mobile phone PCB, 101.31 k/mol,2.96×108 /min, and 1.77 for computer PCB, respectively. The conversion calculated agreed quite well with the ex perimental data.【期刊名称】《天津大学学报》【年(卷),期】2011(044)007【总页数】5页(P602-606)【关键词】典型废旧家电;热失重特性;印刷线路板;动力学模型【作者】马洪亭;王明辉;王芳超;郝夙枫;杨国利;张于峰;邓娜【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072;天津大学环境科学与工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】O621.259随着电视机、洗衣机、电脑、手机等家用电器的普及和更新速度的加快,产生的废旧家电越来越多.由于其中的印刷线路板(printed circuit boards, PCBs)含有大量可回收利用的铜、锡、铅、金、玻璃纤维等金属和非金属,其处理技术和处理方法的研究越来越受重视[1-3].火法冶金、湿法冶金和机械物理法[4-7]等处理方法,虽然技术比较成熟,但在处理过程中会产生严重的二次污染,而且金属回收率低、非金属材料无法回收,所以应用受到限制.热解法由于具有处理工艺简单、处理过程比较环保、金属和非金属回收率高等优势,近年来已成为废旧印刷线路板回收技术研究的热点[8-11].文献[12-15]研究了未经使用的印刷线路板基材的热失重特性与动力学规律.笔者以彩电、电脑、手机和洗衣机4种典型废旧家电印刷线路板为研究对象,用差热-热重联用分析仪进行了热失重实验,研究了热解特性,并在此基础上建立了热解动力学模型,用Kissinger法和形状因子法求解了4种典型家用电器印刷线路板的表观动力学参数E、A和n.1.1 实验样品实验用印刷线路板是从市场上收购的废旧彩电、电脑、手机和洗衣机经拆解获得.热失重实验时,为消除物料内外温差和传热传质的影响,实验前将各种线路板分割成3,mm×3,mm大小左右的小颗粒,每次实验的样品质量在25~33,mg之间不等.1.2 实验仪器和实验方法热失重实验是在日本岛津公司生产的DTG-60H型差热-热重联用分析仪中完成的,仪器的测温范围是室温至1 500,℃,温度分辨力为0.1,℃.电子天平的灵敏度为±0.001,mg,量程为±500,mg,测量精度为±1%.用于盛放实验样品和参比物的坩埚由耐高温的Al2O3材料制成,参比物为高纯度的Al2O3白色粉末.为保证热解过程中炉内的绝氧条件,实验过程中一直向设备中通入压力为0.3,MPa的高纯度的N2,N2流量为30,L/min.升温速率分别控制在10,℃/min、20,℃/min、30,℃/min和40,℃/min,热解终温统一设定为800,℃.实验基本参数、热失重曲线和差热曲线被自动记录和保存在电脑中.为研究废旧彩电、洗衣机、电脑和手机4种典型家电印刷线路板的热解特性,在升温速率β分别为10,℃/min、20,℃/min、30,℃/min和40 ℃/min的条件下进行热失重实验,并对获得的TG曲线和DTG 曲线进行分析,得到表征4种典型家电印刷线路板热解特性的起始温度t0、终止温度tf、最大失重速率峰温tp和反应时间τ 等参数,见表1.从表中数据可以看出,彩电和手机印刷线路板的热解过程为2步反应,有2个峰温.电脑和洗衣机的热解过程为单步反应,有1个峰温;由于不同家电线路板的组成成分不同,热解后总的热失重率有比较大的差异;在扣除线路板中不参与热解的金属成分后,废旧彩电印刷线路板的热失重率最大,为67.77%,废旧手机印刷线路板的热失重率最小,为26.82%.废旧印刷线路板的热解过程比较复杂,一般包括解聚反应(拉链降解)、无规断裂和低分子物质的脱除等,甚至还伴随着裂解后分子的重整.根据文献[16],该过程可看成是不定温、非均相反应,其动力学方程可表示为式中:α为转化份额,%;T为热力学温度,K;k( T)为反应速率常数,是温度的函数.根据Arrhenius方程,k( T)=Aexp(−E/ RT);f(α)为反应机理函数,对于固体热分解反应,一般认为反应速率与反应物浓度成正比,即f(α)=(1−α)n.因此,可得热解反应动力学微分方程为式中:E为反应活化能,kJ/mol;A为指前因子,min-1;R为摩尔气体常数,8.314,J/(mol·K);n为反应级数.热解动力学研究的目的在于求解描述热解反应的上述方程中的“动力学三因子”(kinetic triplet)E、A和n.通过将方程(2)两边对时间τ求导,并结合等条件,可得方程对方程(3)两边取对数,可得Kissinger方程由ln做图,可得到一条直线,由直线斜率可求出E值,由截距可求出A值.图1~图4分别为根据彩电、手机、电脑和洗衣机印刷线路板的热失重实验数据得到的图.通过对图1~图4中的4条直线进行最小二乘法回归,可以得到相应的直线方程,根据直线的截距(intercept)和斜率(slope)可以求出相应的活化能E、指前因子A和相关系数r,见表2.反应机理函数中的反应级数n可式以根据每种线路板的DTA曲线的形状因子S,由公彩电、手机、电脑和洗衣机4种典型废旧家电印刷线路板的表观动力学参数E、A、n及相关系数r,汇总于表2中.计算结果表明,不同家电的印刷线路板,由于组成成分和生产工艺不同,其热解过程的表观动力学参数不同;同一种线路板的不同失重阶段,由于热解成分不同,热解的难易程度不同,导致其表观动力学参数也不相同.一般第2步热解要比第1步热解更为困难,需要消耗更多的能量,因此,彩电和手机第2步热解的活化能大于第1步热解的活化能.对方程(4)进行整理,两侧在0~α和0T~T之间积分,得方程(5)左边称为转化率积分函数,令,则有方程(5)右边称为温度积分,数学上无解析解,只能求得近似解.本文采用Doyle近似式求解.图5和图6分别为升温速率β=20,℃/min时得到的彩电和电脑线路板热解动力学模型和实验数据之间的对比结果.从图中可以看出,彩电和电脑印刷线路板的热解动力学模型计算值与实验值之间吻合得比较好,说明本文所选的热解机理函数与热解动力学规律一致,是最概然函数.由热重实验数据和形状因子法计算出的表观动力学参数反映了热解过程的真实情况.(1)彩电、洗衣机、手机和电脑4种典型废旧家电印刷线路板的热解起始温度、终止温度、最大失重速率、反应时间、峰温随升温速率的变化规律相似,但总失重率之间存在着较大的差异.(2)用Kissinger和形状因子法求出了动力学三因子,分别为,彩电:E=103.09,kJ/mol,A=8.17× 108,/min,n=1.73;洗衣机:E=98.15,kJ/mol,A =1.50×108,/min,n=2.73;手机:E=78.79,kJ/mol,A=2.48×106/min,n=3.56;电脑:E=101.31,kJ/mol,A=2.96×108,/min,n=1.77.而且由动力学模型计算出的转化率与实验值之间吻合较好.【相关文献】[1]李红军,孙水裕,邓丰,等. 热解处理废旧线路板方法的研究进展[J]. 中国资源综合利用,2009,27(4):15-18.Li Hongjun,Sun Shuiyu,Deng Feng,et al. Discussion on dealing with printed circuit boards scrap by pyrolysis method[J]. China Resources Comprehensive Utilization,2009,27(4):15-18(in Chinese).[2]甘舸,陈烈强,彭绍洪,等. 废旧电子电气设备回收处理的研究进展[J]. 四川环境,2005,24(3):89-93.Gan Ge,Chen Lieqiang,Peng Shaohong,et al. Progress in recycling treatment of waste electronic/electrical euipment[J]. Sichuan Environment,2005,24(3):89-93(in Chinese). [3] Huang Kui,Guo Jie,Xu Zhenming. Recycling of waste printed circuit board:A review of current technologies and treatment status in China [J]. Journal of Hazardous Materials,2009,164(2/3):399-408.[4] Reddy R G,Mishra R K. Recovery of precious metals by pyrometallurgical processing electronic scrap[C]// Proceedings of the Eleventh International Precious Metals Institute Conference. USA:Int Precious Metals Inst,1987:135-146.[5] Oishi T,Koyama K,Alam S,et al. Recovery of high purity copper cathode from printed circuit boards using ammoniacal sulfate or chloride solutions[J]. Hydrometallurgy,2007,89(1/2):82-88.[6]路洪洲,李佳,郭杰,等. 基于可资源化的废旧印刷线路板的破碎及破碎性能[J]. 上海交通大学学报,2007,41(4):551-556.Lu Hongzhou,Li Jia,Guo Jie,et al. Pulverization characteristics and pulverizing of waste printed circuit boards(printed wiring boards)based on resource utilization[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University,2007,41(4):551-556(in Chinese).[7] Lu Hongzhou,Li Jia,Guo Jie,et al. Movement behavior in electrostatic separation:Recycling of metal materials from waste printed circuit board[J]. Journal of Materials Processing Technology,2008,97(1/2/3):101-108.[8] Hall W J,Williams P T. Separation and recovery of materials from scrap printedcircuit boards[J]. Resources,Conservation and Recycling,2007,51(3):691-709.[9] Hall W J,Williams P T. Processing waste printed circuit boards for material recovery[J]. Circuit World,2007,33(4):43-50.[10]毛艳艳,马增益,余量,等. 废弃印刷线路板热解过程中溴的转化[J]. 浙江大学学报:工学版,2009, 43(5):937-941.Mao Yanyan,Ma Zengyi,Yu Liang,et al. Conversion of bromine during the pyrolysis of waste printed cricuit boards[J]. Journal of Zhejiang University:Engineering Science,2009,43(5):937-941(in Chinese).[11] Chiang Hung-Lung,Lin Kuo-Hsiung,Lai Mei-Hsiu,et al. Pyrolysis characteristics of integrated circuit boards at various particle sizes and temperatures[J]. Journal of Hazardous Materials,2007,149(1):151-159.[12] Quan Cui,Li Aimin,Gao Ningbo. Thermogravimetric analysis and kinetic studyon large particles of printed circuit board wastes[J]. Waste Management,2009,29(8):2353-2360.[13]熊祖鸿,李海滨,吴创之,等. 印刷线路板废旧物的热解与动力学实验研究[J]. 环境污染治理技术与设备,2006,10(7):47-50.Xiong Zuhong,Li Haibin,Wu Chuangzhi,et al. A study on pyrolysis and kinetics of printed circuit boards wastes[J]. Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control,2006,10(7):47-50(in Chinese).[14]张于峰,郝斌,郭晓娟,等. 废旧印刷线路板热重分析和动力学模型[J]. 燃烧科学与技术,2008,14(6):506-510.Zhang Yufeng,Hao Bin,Guo Xiaojuan,et al. Thermogravimetric analysis and kinetic models on pyrolysis of waste printed circuit boards[J]. Journal of Combustion Science and Technology,2008,14(6):506-510(in Chinese).[15] Friedman H L. Kinetics of themal degradation of charforming plastics from thermogravimetry application to a phenolic plastic[J]. Journal of Polymer Science,1964,6(1):183-195.[16]胡荣祖,史启桢. 热分析动力学[M]. 北京:科学技术出版社,2001.Hu Rongzu,Shi Qizhen. Thermal Analysis Kinetics[M]. Beijing:Science and Technology Press,2001(in Chinese).[17] Kissinger H E. Reaction kinetics in differential thermal analysis[J]. Analytical Chemistry,1957,29(11):1702-1706.。

FR4型废弃印刷线路板热解的实验研究_邓青

FR4型废弃印刷线路板热解的实验研究_邓青

宁波工程学院学报JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 第25卷第2期Vol.25No.22013年6月Jun.2013DOI:10.3969/j.issn.1008-7109.2013.02.015收稿日期:2013-03-01第一作者简介:邓青,男,中海浙江宁波液化天然气有限公司前期工作组副经理,工程师。

FR4型废弃印刷线路板热解的实验研究邓青1,张文琰2,魏莉莉3(1.中海浙江宁波液化天然气有限公司,浙江宁波315800;2.宁波市鄞州正诚建设工程检测有限公司,浙江宁波315000;3.宁波工程学院,浙江宁波315016)摘要:废弃电子印刷线路板含有大量的金属及非金属成分,合理的回收方法不仅可以减少对环境的污染,还能回收大部分金属成分。

本文针对FR4型废弃印刷线路板进行了热解处理的实验研究,对其热失重规律、吸热规律、热解残余物等进行了分析,获得了FR4型印刷线路板热解处理的基本规律,对印刷线路板资源化具有重要意义。

关键词:废弃印刷线路板;热解;产物分析;资源化中图分类号:TG115文献标识码:A 文章编号:1008-7109(2013)02-0069-05前言21世纪是信息时代,电子产品成为生产生活中不可或缺的部分。

信息产品的最大特点就是更新换代速度快,因此报废的电子垃圾量也非常巨大。

印刷线路板作为这些电子设备的重要组成部分,仅台湾省每年需要处理的印刷线路板就达到10万吨[1];2002年,西欧各种电子废弃物总量在400万吨,占欧洲废物流的2%~3%[2]。

据统计,每吨印刷线路板大约含有272kg 塑料、130kg 铜、0.45kg 黄金、41kg 铁、29kg 铅、20kg 锡、18kg 镍、10kg 锑、9kg 银和铂、钯等贵金属,因此有巨大的回收价值[3]。

印刷电子线路板的组成物质包括三大类:铜、银等金属材料、含阻燃剂的有机高聚物、硅、铝氧化物为主要成分的陶瓷和玻璃纤维。

溴化环氧树脂印刷线路板的中温热解实验

溴化环氧树脂印刷线路板的中温热解实验
r a t n o d r we ed t r n d fo t e i f r t n o e c i r e ) r ee mi e r m n o mai f o h o TG n G u v s A x d b d e p r n a p a au su e a d DT c r e . f e — e x e i i me tla p r t swa s d t y o y eF CBsa d u lv l e e au e a d t ep o u t we e d t ce y u i g GC— S, T I a d S o p r l z R4 P t me i m— e tmp rt r n r d c s r e e t d b s e h n M F -R n EM . e Th r s l n ia e at ep r l sstmp r tr o eo R4 P e u t id c t dt th y o y i s h e ea ez n f u F CBs s3 0℃ 一 4 0。 t ea t a i n e e g f h y o y i 0 wa 0 C. h ci t n r y o ep r l ss v o t r a t n wa 7 7 Jt o .h r —x o e t l a t rwa .2 X 1 9 a d t ep r l ssr a t n wa n — r e a t n I e c i s 1 .0 k / 1 1 ep e e p n n i c o s2 2 / n y o y i e ci s e o d r e c i . t o 0 o a f 0 s h o o r o
第 4 卷 第 1 期 1 1 2 0 年 1 月 08 1

聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验

聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验

第36卷 第10期2008年 10月 华 中 科 技 大 学 学 报(自然科学版)J.Huazhong Univ.of Sci.&Tech.(Natural Science Edition )Vol.36No.10 Oct. 2008收稿日期:2007212206.作者简介:郭晓娟(19812),女,博士研究生,E 2mail :upclifeng @.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50378062);教育部科学技术研究重点项目(108030).聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验郭晓娟 张于峰 魏莉莉 马洪亭(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)摘要:利用热重(T G )法进行了聚四氟乙烯(PTFE )型印刷线路板不同升温速率的热解特性实验研究,建立了表观热解反应动力学模型.利用固定床热解试验装置进行了PTFE 线路板热解实验,利用气2质联用(GC 2MS )和扫描电镜(SEM )分别检测了热解气体和固体产物.结果表明:a .所建热解模型与实验数据符合较好,求得动力学三参数分别为活化能223.606kJ /mol ,反应级数0,指前因子1.529×1013min -1;b .热解气体产物主要为八氟环丁烷.手动剥离即可实现金属和玻璃纤维等组分的分离富集,富集的金属片主要为铜片及其镀层上含有少量的金、镍等贵重金属;富集的玻璃纤维中含有大量的碳,还有一定量的O ,F ,Al ,Si ,Ca ,Ti 等元素.关 键 词:印刷线路板;聚四氟乙烯(PTFE );固体废弃物;热解;动力学模型;产物分析中图分类号:O621.259 文献标识码:A 文章编号:167124512(2008)1020121204Experimental research on pyrolysis of polytetra 2fluoroethylene 2printed circuit boardsGuo X i aoj uan Zhan g Yu f eng W ei L ili M a Hongti n g(School of Environmental Science and Engineering ,Tianjing University ,Tianjin 300072,China )Abstract :Pyrolysis characteristics of waste polytetrafluoroet hylene (P TFE )2printed circuit boards were investigated under different heating rates wit h t hermogravimetry (T G ).A kinetic model for ex 2pressing t he pyrolysis reaction was established.A fixed 2bed experimental apparat us was used to pyro 2lyze t he p rinted circuit boards and t he product s were analysised by using gas chromatograp h and mass spect rometer (GC 2MS )and scanning elect ronic microscopy (SEM ).The result s show :a .t he kinetics model was in good agreement wit h t he experimental ones at four heating rates ,t he kinetics parameters of polytet rafluoroet hylene 2type p rinted circuit boards was zero 2order for reaction order ,223.606kJ /mol for t he activation energy ,1.529×1013min -1for p re 2exponential factor ;b .octafluorocyclobu 2tane was t he main content of t he pyrolysis gas.Glass fiber and metallic fractions were easily seperated and accumulated.The accumulated metals were mainly copper st rip and a bit golden and nickel were plated on t he st rip s.The enriched glassfibre consist s of amount of carbo n and significant concent ra 2tions of O ,F ,Al ,Si ,Ca ,Ti.K ey w ords :p rinted circuit board ;polytet rafluoroet hylene (P TFE );solid waste ;pyrolysis ;kineticmodel ;analysis of t he product 废弃印刷线路板是现代电子技术发展所引起的特殊废弃物.采用热解技术处理线路板引起了各国学者的关注[1].文献[2~4]等分析了FR4型线路板的气、液、固等热解产物.文献[5]讨论了FR4型线路板中主要基材环氧树脂的热解机理.线路板种类繁多,聚四氟乙烯(polytet rafluoro 2et hylene ,P TFE )基材的线路板介电常数低、介电损耗小,不仅被广泛应用于军事和宇航领域[6],还逐渐被应用于民用通信领域,其需求量逐年递增.而此种线路板的回收方法国内外鲜有报道.本文利用差热热重分析仪进行了P TFE 基材印刷线路板的热解实验并确定对象的热解特性和动力学参数,建立了表观反应动力学模型.同时,在固定床热解试验装置上进行了P TFE 线路板的热解实验,通过气2质联用(GC 2MS )、扫描电镜(SEM )等分析方法确定热解气、液、固产物成分,为P TFE 线路板的热解处理技术提供理论依据.1 实验装置设备和实验方法实验样品来自深圳恩达科技有限公司,线路板的主要基材P TFE 树脂和玻璃纤维等增强材料.热重法试样粒度约为1mm ×1mm ,每组试样质量约为10mg.固定床热解试验装置的实验样品为整块线路板进行随机掰断的大块颗粒.热重法采用的实验设备为SHIMADZU 的D T G 260H 差热热重分析仪.在流量为50mL/min 的高纯N 2环境下,分别进行了升温速率β=5,10,15,20,30,50℃/min 的6组实验.图1为固定床热解实验装置示意图.将整块P TFE 线路板(约45g )放入直径为80mm ,长度为90mm圆柱形热解炉中,在程序温控的电阻炉中加热.试图1 热解实验装置示意图验前通入压力为0.98M Pa 的N 2持续20min 至热解炉中,以排除热解炉中的空气,确保热解实验的无氧环境.电阻炉程序升温速率为10℃/min ,升温范围为30~700℃.达到设定温度后,将系统恒温30min.产液由液体收集瓶收集,产气由气体收集袋收集,固体产物待系统降温后由热解炉中取出.对产出物进行化学成分分析.气体产物在型号V G ZAB 2HS 的高效质谱仪上进行GC/MS 分析,采用SE30毛细柱(50m ×0.2mm ×0.3μm )进行分离,高纯He 作载气,分流比30∶1,汽化室温度240℃,接口温度200℃,色谱柱室温条件下分离.注射温度240℃,2mL 注射器,载气为He.MS 监测器采用离子EI 源,应用电离电压70eV ,发射电流200μA ,离子源温度200℃,扫描速率1次/s ,质荷比m/z =20~350.成分的鉴别采用Nist 图谱库.固体产物用扫描电镜(飞利浦XL30W/TM P SEM )进行表观能谱分析.2 实验结果与分析2.1 印刷线路板热解特性分析图2为实验样品在不同加热速率下的热重图2P TFE 印刷线路板热解特性曲线 1—β=5℃/min ,2—β=10℃/min ,3—β=15℃/min ,4—β=20℃/min ,5—β=30℃/min ,6—β=50℃/min(T G )和热重微分(D T G )曲线.其中:x 为失重率,对一段热解反应有x =(W 0-W )/(W 0-W end ),W 0为物料初始质量,W 为温度为T 时物料剩余质量,W end 为热解结束物料质量;d x/dτ为失重率对时间的微分,表示失重速率,τ为热解反应时间.由图可知,在相对低的升温速率下,样品在约500~600℃存在一个剧烈的失重段.在相对高的升温速率下,失重段推移至520~690℃温度区间.表1给出了线路板从T G 和D T G 曲线上得到的热解特性参数,其中:t 0为热解反应起始温度;t end 为热解反应终止温度;t p 为最大失重速率相对应的温度;(d x/dτ)p 为最大失重速率;τ=(t end -表1 线路板热解特性参数β/(℃·min -1)t 0/℃t end /℃t p /℃(d x/d τ)p /(%·min -1)τ/min5505580566-4.215.010*********-9.09.215508606585-1.26.520509620587-13.25.630514658608-16.24.850520690624-19.23.4·221· 华 中 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第36卷t 0)/β.由表1可以看出,随着β的增加,t 0,t end 和t p都相应提高,反应温度范围增大,反应时间缩短,反应程度更加剧烈.对不同升温速率的热解实验,提取存留热解残余物中金属并称其质量,在计算热解率时剔除金属质量发现:试验物料在不同升温速率下的热解率保持一致,高达58.52%,由此亦证明热解过程中Cu ,Ni ,Au 等金属未参与热解反应.2.2 热解动力学模型研究热解反应动力学方程的建立过程实际上就是动力学三参数活化能E 、指前因子A 、反应级数n 的求取过程.本文采用Ozawa 法求取活化能[7],通过引入积分函数θ获得A 和n.Ozawa 法是通过lg βi 与1/T p i (i =1,2,…,6)成线性关系,由斜率可求E 值.图3示出计算结果E =223.606kJ /mol ,拟合关系式lg [β/(℃·min -1)]=15.4406-12.28384×103·(T -1/K -1),拟合相关系数r =0.97045.图3 lg β21/T 拟合曲线对于非均相体系非定温条件的反应动力学方程积分式 G (x )=∫x(1-x )-1d x =Aβ∫TT 0exp [-E/(R T )]d T ,(1)式中:T 为热力学温度;R 为普适气体常数,R =8.314J /(mol ·K ).令θ=∫TT 0exp [-E (R T )-1]d T ,则有G (x )=A θ/β,若给定升温速率及适合的反应级数n ,线路板的热解机制不变,则θ可由Doyle 积分函数得出,且G (x )与θ成线性关系,由斜率可求A.给定β=10℃/min ,发现当反应级数n =0时,G (x )与θ近似为一条直线,如图4所示,拟合结果G (x )=0.05739+0.15292×1013θ,r=0.9947.故A =1.529×1013min -1.图4 G (x )2θ拟合曲线图5示出β为5,10,30,50℃/min 的模拟结果和试验结果对比图.由图5可知,模型数据与实验数据拟合较好,仅在高升温速率(β=30,50℃/min )的高温区有微小差异,模拟结果稍大于实验结果,这可能是由于传热传质的影响使物料热解滞后,这种影响在大升温速率高温区尤其明显,因而导致了模型所得数据与实验数据的差异. (a )β=5℃/min (b )β=10℃/min (c )β=30℃/min (d )β=50℃/min图5 模型拟合结果和试验结果2.3 P TFE 线路板热解产物的成分分析P TFE 印刷线路板热解得到的气体占38.07%(质量比),固体产物占61.93%,在液体收集瓶中并未发现液体产物.固体产物由金属片和含大量碳的玻璃纤维热解残余物组成,所占产物质量分别为34.46%和27.47%.线路板热解·321·第10期 郭晓娟等:聚四氟乙烯型印刷线路板的热解实验 结束后,金属片与线路板中非金属成分玻璃纤维完全脱离,金属片上挂有大量的焦碳,采用简单的水清洗既可清除.经过GC 2MS 分析,P TFE 线路板的主要热解气体产物为八氟环丁烷,还有少量的八氟环丁烷的碳氟同系物.文献[8~10]讨论了P TFE 的热解产物主要为四氟乙烯、六氟丙烯、八氟环丁烷等有价化工产品.同时文献[10]讨论了温度是决定3种产物浓度分布的主要因素,其次为压力以及物料在反应器中的滞留时间.在600~700℃的温度段主要成分为八氟环丁烷,由于热解终温导致了线路板热解产物主要为八氟环丁烷.线路板表面的金属经扫描电镜检测有C ,O ,Au ,Fe ,Ni ,Cu 等元素,测量出的C ,O 等元素是水清洗未净的原因.线路板涂油墨的表面已显露出金属,经检测表面为纯Cu.热解残余物中玻璃纤维表面元素主要有C ,O ,F ,Al ,Si ,Ca ,Ti.参考文献[1]杨玉芬,盖国胜,徐盛明,等.废印刷线路板回收利用的现状与存在的问题[J ].环境污染与防治,2004,26(3):1932195.[2]Hall W J ,Williams P T.Separation and recovery ofmaterials from scrap printed circuit boards [J ].Re 2sources ,Conservation and Recycling ,2007,51(3):6912709.[3]Blazs óM ,Cz ég ény Z ,Csoma C.Pyrolysis and de 2bromination of flame retarded polymers of electronic scrap studied by analytical pyrolylsis [J ].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis ,2002,64(2):2492261.[4]Hornung A ,Balabanovich A I ,Donner S ,et al.De 2toxification of brominated pyrolysis oils [J ].Analyti 2cal and Applied Pyrolysis ,2003,70(2):7232733.[5]孙路石.废弃印刷线路板的热解机理及产物回收利用的试验研究[D ].武汉:华中科技大学能源与动力工程学院,2004.[6]杨维生.多层微带线路板制造技术研究[J ].电子工艺技术,2005,26(5):2672272.[7]胡荣祖,史启桢.热分析动力学[M ].北京:科学技术出版社,2001.[8]Morisaki S.Simultaneous thermogravimetry 2massspectrometry and pyrolysis 2gas chromatography of fluorocarbon polymers [J ].Thermochimica Acta ,1978,25(2):1712183.[9]Simon C M ,Kaminsky W.Chemical recycling ofpolytetrafluoroethylene by pyrolysis [J ].PolymerDegradation and Stability ,1998,62(1):127.[10]Egbert Meissner ,Agnieszka Wr óblewska ,Euge 2niusz Milchert.Technological parameters of pyroly 2sis of waste polytetrafluoroethylene [J ].Polymer Degradation and Stability ,2004,83(1):1632172.陈传尧教授获国家教学名师奖日前,教育部公布了“第四届高等学校教学名师奖”获得者名单,北京大学温儒敏等100名教师入选,我校土木工程与力学学院陈传尧教授榜上有名.陈传尧现为学校特聘教授,博士生导师,校学术委员会副主任、校教学委员会副主任,中国力学学会固体力学专业委员会副主任委员,《固体力学学报》副主编.1996~2005年任教育部力学教学指导委员会委员,1993年获国务院政府津贴,1996年获宝钢教育奖,1999年被评为湖北省高校优秀共产党员,2002年获我校“伯乐奖”.高等学校教学名师奖评选工作于2003年启动,在前三届评选中,我校物理学院李元杰教授、同济医学院龚非力教授、陈孝平教授、王建枝教授及机械学院吴昌林教授曾获得该项荣誉.·421· 华 中 科 技 大 学 学 报(自然科学版) 第36卷。

废弃印刷线路板热重分析和动力学模型

废弃印刷线路板热重分析和动力学模型

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B in 0 8 5 C i ) e i 10 3 , h a jg n A s a t T otp a k d f r t i ut o rs( C s ,w oe sb t t m tr l a l s be r nocd ep x b t c : w i l i s i e c c i b ad P B ) h s u s a a i s r g sf r i re x oy r y c n op n d r re ea e a i ef r i k o na R 一 p C s n l s b eri oc dp l er u r ty n k o n a P F — p C s , ep c e n( n w sF 4 t eP B )a dg sf r e f e o t a oo h l e( n w s r E t e P B ) rse — s y a i nr y tf e e l r y
测了热解残余物的元素组分. 结果表明,T E型线路板的热解温度区间为 50~ 0 PF 0 60℃ , F 4型线路板仅 为 30~ 而 R 0 40℃. 0 热解残余物 中金属与玻璃纤维组分完全分离 , 金属与玻璃纤维保存完好于热解坩埚 中. 金属片主要含有铜、 、 金
镍等组分 ;R F 4型线路板热解残余物中的玻璃纤维片含有硅 、 、 、 氧 钙 碳和铝等组分 , P 而 1' E型线路板热解后的玻璃纤维

废弃印刷线路板热重分析和动力学模型

废弃印刷线路板热重分析和动力学模型

废弃印刷线路板热重分析和动力学模型张于峰;郝斌;郭晓娟;魏莉莉【期刊名称】《燃烧科学与技术》【年(卷),期】2008(014)006【摘要】利用差热热重分析仪对两种典型的废弃印刷线路板(FR4型、PTFE型)进行了热解实验研究.并利用SEM检测了热解残余物的元素组分.结果表明,PTFE型线路板的热解温度区间为500~600℃,而FR4型线路板仅为300-400℃.热解残余物中金属与玻璃纤维组分完全分离,金属与玻璃纤维保存完好于热解坩埚中.金属片主要含有铜、金、镍等组分;FR4型线路板热解残余物中的玻璃纤维片含有硅、氧、钙、碳和铝等组分,而PTFE型线路板热解后的玻璃纤维片含有硅、氧、铝、钙、钛等组分.利用Kissinger法求得两种试样的表观动力学参数,PTFE型线路板的活化能和指前因子分别为315.83 kJ/mol和1.57×1017min-1,FR4型线路板的活化能和指前因子分别为103.002 kJ/mol和4.127×108 min-1.【总页数】5页(P506-510)【作者】张于峰;郝斌;郭晓娟;魏莉莉【作者单位】天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;住房和城市建设部科技发展促进中心,北京,100835;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072;天津大学环境科学与工程学院,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TK01【相关文献】1.废旧印刷线路板的热重分析及热解动力学模型 [J], 赵跃;薛勇;黄强;邓欣逸;张义烽2.废弃印刷线路板及热固性环氧树脂废弃物非金属材料的回收研究 [J], 管传金;王景伟;伊勇;陶阳3.废弃印刷线路板热解表观动力学模型研究 [J], 郭晓娟;张于峰;秦贯丰4.废弃印刷线路板及热固性环氧树脂废弃物非金属材料的回收研究 [J], 管传金;王景伟;伊勇;陶阳;5.废弃印刷线路板熔融盐气化特性:Ⅱ气化反应动力学模型 [J], 李飞;赵增立;李海滨;陈勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

印刷电路板边角料的金属成分和热解动力学特性研究

印刷电路板边角料的金属成分和热解动力学特性研究

印刷 电路 板 边 角 料 的金 属 成 分 和 热解 动力 学 特 性研 究
沈 强 华 刘 俊 场 陈 雯 , ,
( .昆明理 工大 学冶金 与 能源工程 学 院 , 1 昆明 6 0 9 ; .昆明冶 金研 究院 ,昆明 6 0 3 ) 5 03 2 5 0 1
摘 要 :对 P B边角料进行 了温度为 30C、 2 O 7 3的氧化焙烧处理 , C 8  ̄ N : 2= : 然后对其进行 了金 属成分
a o p sto n l ss e p rme a s c rid o tu d r P c a lc m o iin a ay i x e i ntlwa a re u n e CB s rp. I wa h we ha o rk n s o CB s r p t s s o d t tfu i d fP c a beo g t h c m e i ln o t e e u n c PCBs T i p rp o i e a smp e, s in i c a d f a i l a ay i t o ft e m ea . h s pa e r v d s i l ce tf n e sb e n lss me h d o h tl i c m p n n sf rme al r ia n h m ia e t r rs s o e y l g PCBs Be i e , p r lss e p rme t ffu o o e t o tlu gc la d c e c l n e p ie n r c ci n . sd s y oy i x e i n s o o r
S E i .u L UJ nca g ,C E e H N Q n h a I u — n H N W n g h ( . aut o 1 F cl y fMe l rya dE e yE gnei K n n nvr o t l g n nr n i r g, u mi U i s f au g e n g e

废旧印刷线路板的热重分析及热解动力学模型

废旧印刷线路板的热重分析及热解动力学模型

废旧印刷线路板的热重分析及热解动力学模型赵跃;薛勇;黄强;邓欣逸;张义烽【摘要】The pyrolysis characteristics of waste FR4 type printed circuit board (PCB) was studied by thermogravimetric (TG) analysis method. The TG and differential thermogravimetry (DTG) curves of the waste PCB at different heating rate and their changing rules were explored. The activation energy (E) of the pyrolysis reaction was solved exactly by Starink method. The mechanism function and pre-exponential factor (A) were obtained by Malek method. The research results show that; The TG and DTG curves of waste FR4 type PCB move to the high-temperature zone progressively with the increase of heating rate; The initial pyrolysis temperature, the temperature corresponding to the maximum weight loss rate and the terminated pyrolysis temperature also increase with it; The E and A of the waste PCB are 105.75 kJ/mol and 7. 89 x 108 min-1 respectively.%采用热重(TG)分析法研究了废旧FR4型印刷线路板(PCB)的热解特性,探讨了不同升温速率下废旧PCB的TG和微分热重(DTG)曲线及变化规律,利用Starink法精确求解热解反应活化能(E),利用Malek法判断得出废旧PCB的热解动力学机理函数和指前因子(A).研究结果表明:废旧FR4型PCB的TG和DTG曲线随着升温速率的增大逐步向高温区移动;起始热解温度、最大失重速率对应温度以及终止热解温度也随着升温速率的增大而升高;废旧FR4型PCB的E和A分别为105.75 kJ/mol和7.89×108 min-1.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】4页(P482-485)【关键词】废旧印刷线路板;热解;热重分析;动力学【作者】赵跃;薛勇;黄强;邓欣逸;张义烽【作者单位】西南科技大学环境与资源学院固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;绵阳市环境监测站,四川绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010;西南科技大学环境与资源学院固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】X705印刷线路板(PCB)是电子设备中不可或缺的组成元件,已被广泛应用于各种类型的计算机、家用电器、工程设备等。

废弃印刷线路板热解回收研究进展_徐敏

废弃印刷线路板热解回收研究进展_徐敏

2006年第25卷第3期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·297·化工进展废弃印刷线路板热解回收研究进展徐 敏,李光明,贺文智,黄春洁(同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092)摘要:综述了近年来国内外废弃印刷线路板热解回收的研究现状,着重介绍了废线路板热解的产物利用、影响因素、动力学和机理等方面的研究进展,讨论了该技术亟待解决的问题和未来的研究方向。

关键词:废弃印刷线路板;热解;回收中图分类号:X 705 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2006)03–0297–04Progress of recycling printed circuit boards scrap by pyrolysisXU Min,LI Guangming,HE Wenzhi,HUANG Chunjie(State Key Lab of Pollution Control and Resource Reuse, School of Environmental Science and Engineering,Tongji University, Shanghai 200092 )Abstract:The status of recycling printed circuit boards scrap by pyrolysis in China and overseas is reviewed. This paper focuses on the recent progress of pyrolysis process including products utilization, influence factors,kinetics and mechanism,and so on. The existing problems and future research directions are also discussed.Key words:printed circuit boards scrap;pyrolysis;recycling废弃印刷线路板作为一种典型的电子废弃物,其资源化研究已经成为当前电子垃圾处理的热点问题[1~3]。

热分析技术在印刷电路板的研发和质量控制中的应用

热分析技术在印刷电路板的研发和质量控制中的应用

热分析技术在印刷电路板的研发和质量控制中的应用更多搜索:分析技术印刷电路研发质量控制中的应用1热分析技术在印刷电路板的研发和质量控制中的应用所谓热分析技术是我征材料的性质与温度关系的•组技术,它在定性,定量友征材料的热性能,物理性能,机械性能以及稳定性等方面有着广泛地应用,对于材料的研究开发和生产中的质量控制都具有很重要的实际意义.目前热分析技术在电子材料的研究开发和质量控制中愈来愈成为不可或缺的重要手段之一.热分析技术对于电子材料可提供如下性质指标的测试:软化温度Tf,玻璃化温度Tg.固化热固化度固化温度最大固化速率固化完全组分分析降解温度尺寸稳定性热膨胀系数应力松弛硬度(模量)测量阻尼或能量吸收性能该文以印刷电路板为例,详细展现了不同热分析技术,在从不同角度综合评估材料性能上的应用的可能性.导论印刷电路板(PcB)是用来承载印刷电子元件回路的基体板,它通常是以树脂作为黏合剂将玻璃纤维和铜箔压制而成.印刷电路板的实际使用要求如下:合适的结构硬度和尺寸的准确性.较低的热膨胀(焊料,操作温度的影响),由于PCB是各向异性的,因此在各个不同方向(长度,宽度,厚度)的热膨胀系数是不同的.足够高的软化温度,因为当树脂发生软化时,整个PCB的力学性能和介电性能都会发生较大的偏移耐热稳定性高.由于焊料的操作和实际使用过程中的热聚集,极容易使树脂发生降解. 而这种降解常常伴随气体的逸出而造成整个PCB的分层,从而损坏PCB的结构.阻燃性能.高性能的FR4标准板具有较好的阻燃性能.热分析技术DSCTMATGA所测物理性质能量变化尺寸质量测曷结果,获得信息比热O挥发,干燥OO玻璃化温度,软化OO耐热稳定性OOO分层0反应动力学,反应时间以及在特定温度下的稳定性00分解气体产物分析EGA0组分分析00线膨胀系数0溶剂溶胀0梅特勒-托利多热分析应用2实验设备METT1ER-T01EDE0STAR。

热分析系统;差示扫描量热仪DSC822e(带有自动进样器和空气制冷装置):热机械-差热联用仪TMA/SDTA840;热重-差热联用仪TGA∕SDTA85Ie1F11OOC,在某些测试实验中可勺质谱仪(BaIZerSThermaStar)或傅立叶红外仪(MatSOnGCniUS II)偶联而进行气体产物的分析.DSC测量DSC(若示扫描最热)技术是用来测展任何与材料焰变行关的热流的变化.正如表中所列,DSC技术主要用来测定PCB的玻璃化转变温度和PCB中所用树脂的固化度.如果在第二次的DSC扫描中,玻璃化温度的转变点有很大地提高,这就说明PCB中的树脂固化反应地不完全;PCB在长期的储存过程很可能从环境中吸收水分或受溶剂的作用形成焰的松弛效应,这些效应都会在DSC的第一次扫描中反一映出来(见图1).图1FR4的DSC图谱(升温速率:10K/niin):第一次测景扫描显示:在90℃附近有吸热效应,这是由于FR4中水分的挥发致,水分的含量为O01%;在第二次的扫描中,则未见类似的吸热峰,玻璃化转变温度则由第一次扫描的129.3℃升至第二次扫描时的13。

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析

废旧印刷线路板热解处理的可行性分析1.前言2.废弃印刷线路板处理技术的研究背景与进展2.1研究背景2.2处理技术的研究进展3.废弃印刷线路板处理技术的比较3.1 高温冶金3.2湿法冶金3.3生物技术3.4电化学法3.5热解技术在废弃印刷线路板处置中的应用4.废弃印刷线路板的热解过程、影响因数4.1废弃印刷线路板的原料4.2热解技术的有效回收4.3印刷线路板热解过程4.4印刷线路板热解的影响因素4.5印刷线路板热解产物资源回收利用途径5.厦门绿洲万强设备选用的可行性探究5.1万强设备简介5.2万强设备热解系统及环境可行性概述5.3烟气在线检测系统5.4万强设备热解的经济效益6.具体工艺流程设计7.拟用设备清单及价值小结前言废弃印刷线路板是典型的电子废弃物,填埋时占用大量空间,其中的金属及高分子有机物在自然条件下很难降解,有害成分通过水、大气、土壤进入环境,给人类健康和生态环境造成潜在的、长期的和不可恢复的危害。

废弃印刷线路板中含有很多可回收再利用的物质。

有研究分析结果显示,1t 随意搜集的电子板卡中,可以分离出 286lb铜、11b黄金、441b锡,其中仅llb 黄金的价值就是6000美元(1lb=0.45359kg)。

可以说,“电子垃圾”中蕴藏着重大商机,如果将“电子垃圾”中含有的金、银、铜、锡、铬、铂、钯等贵重金属分离出来,将是一笔不可估量的财富。

由于处理手段极原始,只能通过焚烧、破碎、倾倒、浓酸提取贵重金属、废液直接排放等方法处理,造成了非同寻常的环境污染。

电子垃圾对人体健康的影响已经成为突出的社会问题。

对废弃印刷线路板处理的要求也愈加严格,要求在经济上,尤其是对环境的危害尽可能减少。

2.废弃印刷线路板处理技术的研究背景与进展2.1研究背景废弃印刷线路板作为一种典型的电子废弃物,其资源化研究已经成为电子垃圾处理的热点问题。

高温冶金、湿法冶金和机械/物理法是目前主要的回收方法。

高温和湿法冶金以回收金属为目标,处理过程中产生的废水、废渣、有毒烟气易造成严重的二次污染。

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型

典型废旧家电印刷线路板热失重特性和热解动力学模型
马洪亭 ,王 明辉 ,王芳超 ,郝夙枫 ,杨 国利 ,张于峰 ,邓 娜
( 天津大学环境科学 与丁程学 院,天津 3 0 7 ) 0 02
摘 要 : 用热 重 法 研 究 了废 旧 电视 机 、电脑 、 手机 和 洗 衣机 4种 典 型 家电 印刷 线路 板 的 热解 特 性 ,发 现 在 相 同条 件 下
典型家用电器印刷线路 板的表观动 力学参数 、 A和 n 电: .彩 E=130 k/ l A: . x 0 / i, =1 3 洗衣机 : 0 . Jmo, 81 1 r n 9 7 a .; 7
E=9 . Jmo ,A=1 0 1 mi =27 ; 手 机 :E:7 . k/ t 81 k/ l 5 .  ̄ 0 / n, 5 . 3 87 Jmo ,A=24 × 0 / n =3 6; 电 脑 :E : 9 . 1 mi , 8 . 5
第4 4卷
第7 期






VO .4 NO. 14 7
2 1年 7 01 月
J u n l f ini ies y o r a a j Unv ri oT n t
J 12 1 u . 01
典 型 废 旧家 电印刷 线 路 板 热 失重 特 性 和 热解 动 力学 模 型
M A Ho —i g, W AN G i — i W AN G ng c o, H A O u—e ng tn M ng hu , Fa — ha S f ng, YAN G Guo l , —i ZHAN G Yu—e g, D ENG a fn N
(c ol f n i n na S i c n eh o g ,Taj iesy,Taj 00 2 hn) S h o o E vr me t c n e dT cn l y i iUnvri o l e a o nn t i.i 3 0 7 ,C ia n
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3 0 3 5 ℃ . e k n t i lt r sf l ws t e v l e f ci a i ne eg a d p e e p n n i l a t r n r 3 . 8k / o n 6 3 - 6.0 rs e ie y 5 ̄ 8 Th i ei t p e swe ea o l cr o : au so a t to n ry h v n r — x o e t co A we e 1 9 9 Jt L a d2 . 6 2 7 e p ct l af l o v
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2 1 年 第 2期 01
第 3 卷 总第 24 8 1 期
广

化 工
43 Leabharlann WWW.d h m.o g c e c m
印刷 线 路 板 热 分解 反 应 动 力 学研 究
胡利芬,彭坚
( 广州 电器科学研究院,广东 广州 50 0 ) 130
【 要】 用热基 法 研究 了 印刷线 路 板(R 摘 采 F 4板) 热分 解 反应 过程 ,并通 过迭 代 的等 转化 率法 和 主 曲线法 求算 得 到 了 F 4板 热解 过程 的 动力 的 R 学 三 因子 。 研究 发现 :F 4板 呈一 段 热解 ,热 解 温度 区间约 为 3 04 0 ℃,并 在 3 0 35 ℃温度 区 间达 到最 大热 解速 率 ;热解 反应 的活 化能 为 R 2- 3 - 5- 8 - 19 8k/ L 3 . J 9 mo ,指前 因子 lA为 2 . ~ 67 ,动 力学 机理 函 数 的积 分形 式为 Gd= 1 ) 。 n 63 2 . 6 0 ()(一 。 d 【 关键词】 印刷线路板;热分解 ;等转化率法;主曲线法;动力学三因子 【 图分 类号 ]Q 中 T [ 献标  ̄' ] 文 Ll A qf  ̄ 【 章编 号”0716 (0 1 20 4 -3 文 0 -852 1) —0 30 0
te ie ce u t nw sG )( .) . h n t q ai a : 1 ~ k i o n
Ke wor s p i td ci u t o r ; t e ma d c mp st n;e u l r n l t gr t t o ; ma t r l t meh d;k n t i lt y d : rn e rc i b ads h r l e o o i o i q a - a sa i ae me h d t n se o s p to i ei t p e s cr
印刷线路板 是各类 电子产 品中不可缺少 的重要部件 , 广泛 应用于计算机及元 器件、通 讯设备、测量和控制仪器仪 表、家 庭 电子用具 等领 域 。 随着 电子工业 的迅猛 发展 , 废弃线路板 的 数量急剧增加 , 如何 处理 急剧增加 的废 弃线 路板是世界各 国普 遍关注 的问题 。传 统处理技术 ,如 : 焚烧 法、填埋法 等都会造 成直接或 间接 的空气污染 , 其处理费 用也相对昂贵 。 热解 法作 为一种较新 的处理技术 , 具有污染排放低 和能源 回收率高 等优 点 ,近年来得 到广 泛应用…。我 国热解技 术处理线路板还 处于 起步阶段 , 基础 数据的缺乏减缓 了大 型设 备研发进程 , 而阻 进 碍 了热解技术推 广应用 。 针对这一现 状 , 文章采 用热重法进 行 了线路板 的非等温热解试验研 究, 通过 试验分析 了线路板 的热 解特性参数 , 究了有机 组分的热解 动力 学特性 , 研 以期 为线路 板的热处理技术提供 理论依据 。
r t t d ao g wi s e l t t o se o y d t s i t h i e i rpe so e t em a e o o i o r c s . e s d d c t h tte e wa a e me ho ln t ma t rp o sme h d wa mp l e o e tma e t e kn t til t ft h r l c mp st n p o e s Th t y i ia e t a r s h c h d i u n h o l n i h o sp o e sd rn h y o y i fF CB, h y o y i mp r tr o ewa 2 , 3 ℃ , n h xi l y o y i r t s  ̄ i e u n ny o e we g tl s r c s u i g t ep r l sso R4 P te p r l sst e e a u e z n s3 0- 0 4 a d t ema ma r l ss a ewa a an d d r g p i
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