
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:农光系统地理空间规划策略:标准、决策模型与新兴挑战综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments 7.1
编辑推荐:
(编辑推荐)本综述聚焦废油蒸馏残渣(WODR)的热解行为与资源化利用,通过热重分析(TGA)、热重-红外联用(TG-FTIR)等技术揭示其高焦化倾向性(~42%重质组分,H/C~1.81),结合Friedman和OFW动力学模型(Ea=121.08–512.02 kJ?mol?1)及热力学分析,为WODR热解工艺优化提供理论依据,推动废油全组分高值化利用。
Abstract
废油蒸馏残渣(WODR)因高毒性和沥青质含量成为废油资源化利用的瓶颈。研究通过理化性质、热分析、动力学和热力学综合评价,揭示WODR热解行为:其焦化倾向显著高于废油(重质组分~42%,H/C~1.81,CH2/CH3~1.416),升温速率显著影响热解阈值温度、峰值温度及最大失重率。气相产物中CH4、CO和CO2主要在300–550℃释放。Friedman与OFW法计算的活化能分别为126.5–512.02 kJ?mol?1和121.08–448.22 kJ?mol?1,Pearson相关性分析验证了动力学结果。热力学分析表明WODR热解为吸热非自发过程。
Introduction
废油作为含复杂组分的有害物质,全球年产量达4500万吨,其蒸馏残渣(WODR)因含重金属和沥青质被列为危险废物。热解技术虽在生物质、废塑料等领域成熟,但对WODR研究仍不足。现有研究多聚焦生物油蒸馏残渣的三阶段热解(脱水、重质组分裂解、碳化),而WODR的动力学参数(如活化能Ea)与反应模型亟待探索。
Section snippets
Materials characterization
元素分析显示WODR的H/C比(~1.81)低于废油,SARA组分中饱和烃与芳香烃占比(57.44%)显著低于原废油,而树脂与沥青质高达42.82%。ICP-OES检测到Na、K、Ca等金属残留,加剧环境风险。
Kinetic analysis
采用Friedman和OFW两种无模型法计算活化能,发现Ea随转化率α增加呈上升趋势,与Pearson相关系数(|r|>0.9)验证结果一致。补偿效应分析表明动力学参数存在线性关系,支持反应机理可靠性。
Thermodynamic perspective
热力学参数ΔH(焓变)、ΔG(吉布斯自由能)和ΔS(熵变)计算显示,WODR热解需吸收热量(ΔH>0)且为非自发过程(ΔG>0),熵减特征(ΔS<0)表明反应体系有序度增加。
Conclusion
研究为WODR热解工艺开发提供关键数据支撑,未来需聚焦催化改性抑焦和工艺参数优化,以实现废油全组分循环经济目标。
生物通微信公众号
知名企业招聘