木制包装废弃物的气化和聚合物复合材料中炭的利用
Vittoria Benedetti1, Stefano Piazzi2, Marco Scatto3
1University of Trento, Department of Civil, Environmental and Mechanical Engineering (DICAM), Via Mesiano 77, 38123 Trento, TN, Italy; Free University of Bozen-Bolzano, Faculty of Engineering, Via B. Buozzi 1, 39100 Bolzano, BZ, Italy.
Waste management (New York, N.Y.)
|September 13, 2025
概括
木制包装残留物 (WPR) 可以被气化为高分子应用的有价值的煤炭. 这种可持续的炭提供了碳黑的替代品,作为颜料表现良好.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 木制包装残留物 (WPR) 是一个重要的废物流.
- 通过气化重新利用WPR提供了一个可持续的价值化途径.
- 多生成方法可以从生物质中产生多种有价值的产品.
研究的目的:
- 为了研究WPR的气化,以生产作为聚合物填充剂/颜料的焦炭.
- 在气化过程中,将WPR衍生颗粒 (PW) 与标准颗粒 (PS) 进行比较.
- 评价生产的煤炭作为碳黑的可持续替代品的性能.
主要方法:
- 使用商业生物质气化器加工标准颗粒 (PS) 和WPR衍生颗粒 (PW).
- 在PW上进行预处理,以减轻金属污染物.
- 分析了煤炭的组成,孔隙性和特定表面积.
- 在聚合物矩阵中测试了作为黑色素的炭性能.
主要成果:
- 钢原料的灰和金属含量高于PS,影响了煤炭的组成.
- 原料的变化影响了炭的无机成分和多孔性;操作条件主要影响了多孔性.
- 与PS (56.6%) 相比,PW气化实现了更高的冷气效率 (60.7%).
- 在最佳条件下,煤炭的特定表面积高达1006 m2/g.
结论:
- 燃气化WPR是一种生产煤炭的可行方法,在聚合物中具有潜在的应用.
- 来自WPR的焦炭有效地作为聚合物中的黑色素,对拉伸性能的影响最小.
- 这个过程为传统的黑碳提供了一个可持续的替代方案,促进循环经济原则.
