基于网络模型的废塑料回收流程生命周期评价及优化

摘要

塑料材料由于具有耐用、抗腐蚀、易于成型加工等优良特性，已经成为生产生活的主要材料之一，由此产生的大量废塑料对环境构成日益严重的威胁。采用生命周期评价方法(Life CycleAssessment，简称LCA)对废塑料回收过程进行综合分析，并对回收流程及工艺进行优化，以寻求成本低、效率高、能耗少、污染小的废塑料回收流程及工艺，对减少环境不良影响、促进产业可持续发展具有重要的现实意义。
　　 本文通过构建废塑料回收流程的网络模型及回收工艺数据库，分析回收流程各工艺及其相关设备之间的关系。在此基础上，利用网络模型对标准废塑料回收流程(拆解-破碎-分选-清洗-在分选-脱卤-再生)进行了LCA分析。针对废塑料回收流程评价指标众多、相互关系复杂的情况，采用模糊层次分析法(FAHP)从经济成本，回收效率及环境影响三个方面对相关指标进行了整合评价。结合正交试验设计(OED)，提出了在指定约束条件下废塑料回收流程的优化方法，并编制了相关优化软件程序包。
　　 通过对标准废塑料回收流程的评价分析，得出网络模型能较好模拟废塑料回收体系的结构和特点，该模型应用于评价研究具有较高的可行性和科学性，为回收技术的发展和改进提供了依据。针对中国废塑料回收产业的情况，对不同回收工艺和路径选择进行了探讨，并分析了不同规模的企业产出与环境污染处理的投入的关系，提出废塑料回收流程的改进措施。最后对环境影响比较大的因素，提出了建议性的解决方案。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1生命期评价的发展现状及特点

1.1.2国内外废塑料回收的现状及相关的法令

1.1.3国内外LCA应用于废塑料回收的研究现状

1.2生命周期评价(LCA)的基本概念

1.2.1定义

1.2.2组成和特征

1.3研究的主要内容和方法

1.3.1难点分析

1.3.2主要内容

1.4论文框架

第二章废塑料回收流程的网络模型构建

2.1废塑料回收流程及相关工艺

2.1.1解体

2.1.2破碎

2.1.3分选

2.1.4清洗净化

2.1.5回收再生

2.1.6脱卤

2.2网络模型的构建

2.2.1人工神经网络基本原理

2.2.2废塑料回收流程的结构分析

2.2.3节点(Node)的概念和意义

2.2.4层(Layer)的概念和意义

2.2.5层与层间的关系

2.3逻辑关系的确立和公式推导

2.3.1物料流动相关公式计算

2.3.2 LCA流评价体系相关计算

2.4小结

第三章废塑料回收流程LCA评价及优化

3.1废塑料回收工艺流程的评价指标体系的建立

3.2废塑料回收工艺流程的指标评价

3.2.1求解权重方法的对比和选择

3.2.2确定废塑料回收流程评价指标的权重

3.3废塑料回收流程工艺路径的选择和优化

3.3.1流程优化方法的选择

3.3.2工艺路径的选择和优化

3.4评价结果分析

3.4.1拆解方法对比分析

3.4.2破碎方法对比分析

3.4.3分选方法对比分析

3.4.4不同脱卤方法分析

3.4.5再生方法对比分析

3.4.6工艺流程的优化分析

3.4.7废塑料回收产量和污水处理成本分析

3.4.8回收1Kg废塑料与生产1Kg五大通用树脂及PET过程的LCA分析

3.5废塑料回收流程LCA评价体系软件程序包开发

3.5.1评价程序的设计目标

3.5.2评价程序的系统构成

3.5.3评价系统的具体实现

3.6本章小结

第四章结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

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