废旧印刷线路板的热重分析及热解动力学模型.pdf

化工.环保
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ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY
2011年第31卷第6期
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
(1.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
2.绵阳市环境监测站,四川绵阳621010)
摘要]采用热重(TG)分析法研究了废円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105.75kJ/mol和7.89x10min
关键词」废印刷线路板;热解;热重分析;动力学
中图分类号」X705「文献标识码]A[文章编号]1006-1878(2011)06-0482-(04
Thermogravimetric Analysis and Pyrolysis Kinetics Models of
Waste Printed Circuit Board
o Yue
le rong
uang Qiang, Den
(1. School of Environment and Resources, Key Laboratory of Solid Waste Treatment and Resource Recycle under
Ministry of Education, Southwest University of Science and Technology, Mianyang Sichuan 621010, China
2. Sichuan Mianyang Environmental Monitoring Station, Mianyang Sichuan 621010, China)
Abstract: The pyrolysis characteristics of waste FR4 type printed circuit board(PCB)was studied by
thermogravimetric (G )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
DIG 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 x10'min"respectively
Key words waste printed circuit board; pyrolysis; gravitational thermal analysis; kinetics
印刷线路板(PCB)是电子设备中不可或缺的集中于热解产物的性质的,较少采取热重(TG)分
组成元件,已被广泛应用于各种类型的计算机、家析法研究废旧PCB的热解动力学。因此、需进一
用电器、工程设备等。由于信息技术的快速发展,步加强废旧PCB热解动力学的研究,为实现废旧
电子产品的更新换代周期越来越短,因此,产生了PCB的工业化热解处理提供理论指导。
大量的废I旧PCB。这些废旧PCB已成为城市固体
废奔物污染的主要来源之一。热解技术在处理
收稿日期!201-06-4:[修订日期12011-07-
城市生活垃圾、废轮胎等方面已有相对成熟的工
作者简介」赵跃(1986-),男,山东省菏泽市人,硕土生
主要研究方向为电子废弃物资源化处理。电话
艺2-3。但废旧PCB的成分复杂,在热解处理过程152340299电邮po1-1928374560163.cpmn
中会产生大量的腐蚀性气体和溴代多环芳烃等有
基金项目」教育部固体废弃物处理与资源化重点实验室
毒产物。现阶段,对于废旧PCB热解的研究主要项目(08 ZXGPO2)。