臺灣博碩士論文加值系統

隨著資訊產業蓬勃發展，廢手機日益增加，其處理問題也變得更加迫切。由於手機種類繁多，且不乏含有高價值的物質，甚至有害成分，會對環境造成嚴重的污染。因此，若能善加處理，必定可減輕環境污染問題及回收有用的物質。
本研究探討金屬Cu對廢手機主要成分(塑膠殼、電路板、螢幕)熱裂解之影響。藉由熱重量分析系統（Thermogravimetric Analyzer , TGA）來探討廢棄手機在氮氣環境下，不同升溫速率(分別為2、5及10 K/min）熱裂解之動力學。以個別成分之重量消失曲線計算求得不同反應條件下的動力參數(活化能(E)、頻率因子(A)及反應級數(n))等及建立反應動力方程式，並以比例加總方式模擬比較手機熱裂解實驗値與計算值之TGA曲線。
研究結果顯示，在未添加Cu及氮氣環境之條件下實驗値與計算值比較之決斷係數，氮氣環境熱裂解塑膠殼為0.99、0.99、0.99，電路板為0.97、0.95、0.81，螢幕為0.97、0.99、0.99，混合塑膠為0.95、0.96、0.94，混合塑膠添加金屬Cu為0.98、0.97、0.97；顯示一階段反應模式適用於手機塑膠殼、螢幕，而二階段反應模式適用於手機電路板、混合塑膠與混合塑膠添加金屬Cu之熱裂解反應。

As information technology industry developed prosperously, waste mobile phones increased day by day, which carried out the problem of how to deal with the waste mobile phones urgently. There are a variety of mobile phones. Some contain high cost materials and some even contain toxic materials which cause serious pollution to the environment. Therefore, it must can reduce the environment pollution problems and recycle the useful materials if we dispose appropriately.
The study is based on discussing the effect of metal Cu on the pyrolysis of waste mobile phones main component (plastic housing, circuit board, and screen). By thermogravimetric analyzer (TGA), we discuss the kinetics of waste mobile phones pyrolysis in nitrogen environment with different heating rate (each one is 2, 5,10 K/min). By the TGA curves of individual components under different reaction conditions, the kinetic parameters (activation energy (E), frequency factor (A) and reaction order (n)) were obtained and the kinetic equations were obtained. The TGA curves of waste mobile pyrolysis can be calculated according to the weighting sum of individual components.
The study shows that the coefficient of determination between experiment and calculation in nitrogen environment without metal Cu and heating rate are 2, 5 and 10 K/min, plastic housing are 0.99, 0.99 and 0.99, circuit board are 0.97, 0.95 and 0.81, screen are 0.97, 0.99 and 0.99, mixed plastic are 0.95, 0.96 and 0.94 and mixed plastic with metal Cu are 0.98, 0.98 and 0.97. It shows that one stage’s reaction is applicable to the pyrolysis reaction of mobile phones’ plastic housing and screen; then, two stage’s reaction is applicable to the pyrolysis reaction of mobile phones’ circuit board, mixed plastic and mixed plastic with metal Cu.

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簽名頁
中文摘要 iii
英文摘要 iv
誌謝 v
目錄 vi
圖目錄 x
表目錄 xiv
符號說明 xv
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究內容與流程 2
第二章 文獻回顧與基本理論 5
2.1 廢手機回收相關資訊 5
2.1.1國內回收量 5
2.1.2國內回收政策 7
2.1.3回收再利用情形 7
2.2 廢手機基本性質及定義 10
2.2.1熱裂解 10
2.2.2廢手機基本組成構造 11
2.2.3塑膠熱裂解相關文獻 12
2.2.4印刷電路板熱裂解相關文獻 16
2.2.5螢幕裂解、回收相關文獻 19
2.3 動力學基本理論分析 20
第三章 實驗設備與分析方法 26
3.1 樣品成分分析 26
3.1.1 廢手機拆解質量平衡 26
3.1.2 三成分分析 27
3.1.3 元素分析 29
3.1.4 熱值分析 31
3.1.5 熱重量分析 34
3.2 熱裂解實驗 40
3.3 產物分析 45
3.3.1 固體產物 46
3.3.1.1採樣方法 46
3.3.1.2 元素分析 46
3.3.1.3 金屬及無機元素分析 46
3.3.1.4 熱值分析 48
3.3.2 液體產物 49
3.3.2.1 採樣方法 49
3.3.2.2熱值分析 49
3.3.2.3液體成分分析 50
3.3.3 氣體產物 52
第四章 結果與討論 54
4.1 廢手機拆解質量平衡及樣品性質分析 54
4.1.1 建立廢手機質量平衡各部分之比例 54
4.1.2 三成分分析 57
4.1.3 元素分析 57
4.1.4 熱值分析 58
4.2 廢手機之熱裂解動力學 60
4.2.1 塑膠殼反應動力模式建立 60
4.2.2 印刷電路板反應動力模式建立 67
4.2.3 螢幕反應動力模式建立 75
4.2.4 混合塑膠反應動力模式建立 82
4.3 金屬Cu對廢手機熱裂解的影響 90
4.3.1 廢手機添加金屬Cu熱裂解重量殘餘率之比較 90
4.3.2 廢手機混合塑膠添加金屬Cu反應動力模式建立 94
4.4 固體殘餘物分析 103
4.4.1 固、液、氣百分比組成分析 .103
4.4.2 固體殘餘物元素分析 103
4.4.3 固體殘餘物熱值分析 103
4.4.4 固體殘餘物金屬及無機元素分析 104
4.5 液體產物分析 107
4.4.1 液體產物熱值分析 107
4.4.2 液體產物成分分析 107
4.6 氣體產物成分分析 110
第五章 結論與建議 111
5.1 結論 111
5.2 建議 113
參考文獻 114

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