废轮胎流化床气化特性试验研究

为了掌握废轮胎在流化床内的气化特性,利用自行设计的小型流化床试验装置系统,对废轮胎在不同的过量空气系数下在400～700℃温度范围内进行了空气气化实验.分析了废轮胎气化效率、固定碳转化率、气化气热值、产气量以及气化气成分随气化温度、过量空气系数的变化规律.结果表明,废轮胎气化的最佳运行条件为气化初始温度700℃,过量空气系数α=0.4.在此条件下得到的气化气成分主要包括CH₄、CO、H₂、C₂H₆和高分子有机化合物,此时的气化效率为47.96%,气化气低位热值为4 804kJ/m³.     

TiO_2光催化降解垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的实验研究

光催化降解有机污染物是目前环保研究的热点课题。本文以垃圾焚烧炉的飞灰为对象,研究TiO2作为催化剂在500w汞灯照射下,飞灰中二噁英的随光照时间的降解效率。实验结果表明:在一定的光照条件下,TiO2光催化氧化分解二噁英的效率与飞灰本身的特性有关,特别是与飞灰含碳量以及铁等金属含量有关。飞灰中铁、铜等金属元素可促进二噁英光解,而碳则抑制了二噁英的光解。     

垃圾焚烧飞灰重金属含量与渗滤特性分析

对国内 2种不同的垃圾焚烧炉型———炉排炉与流化床产生的飞灰进行了特性分析 .结果表明 ,飞灰在粒径分布上有相似的规律 .炉排炉飞灰中重金属含量高于流化床飞灰中的含量 .飞灰的渗滤特性表明 ,重金属的渗滤特性受渗滤液的pH影响很大 .     

氯苯类还原性气氛下高温降解反应机理

氯苯类化合物(CBz)是生活垃圾热处置过程中存在的重要污染物,热解、气化技术能够有效降低热处置过程的CBz排放.为了探究其在热解、气化环境下的降解机理,以1,2,4-三氯苯(1,2,4-TrCBz)为研究对象,进行了1,2,4-TrCBz在中高温段(550-850℃)还原性气氛(H2,CO等)下的降解特性实验,同时通过量子化学计算,利用Gaussian 09W软件模拟了降解过程中可能存在的多条反应路径,并比较了各路径的竞争关系.结果 表明温度越高,1,2,4-TrCBz的降解效率越高.降解效率在750℃和850℃时,分别为14.07％和60.27％,1,2,4-TrCBz分子的C—Cl键解离能在370 kJ·mol-1左右,温度在650℃以下时,环境提供的热量不足以使C—Cl键断裂,H2降低了40 kJ.mol-1左右的C—Cl键断裂所需的能量,提高了降解反应速率.单独的CO不参与1,2,4-TrCBz的降解反应,实验降解特性与N2气氛相似.CO与H2共存时,在相同温度下,降解表现呈现H2＞H2+CO＞CO的规律,CO的存在提高了H2近20 kJ·mol-1的降解反应活化能,从而降低了反应速率.1,2,4-TrCBz的降解过程存在3条有效降解路径,反应更趋向于通过生成1,3-二氯苯(1,3-DCBz)的路径进行.     

垃圾焚烧飞灰熔融过程重金属的迁移特性实验

对垃圾焚烧飞灰的熔融处理过程中重金属的迁移特性进行了实验研究.在自行设计的实验台上研究熔融温度、时间、气氛、冷却方式等条件对几种重金属固化特性的影响.结果表明,熔融可以固化大部分重金属,同时飞灰中重金属在熔融过程中的固化特性因种类不同呈现显著差异,Cd、Pb属于易挥发金属,而Ni、Cr和Zn不易挥发;飞灰成分、温度、气氛和冷却方式对各种重金属的影响程度各不相同.     

污泥热干化和燃烧特性试验研究

分别在桨叶式干化机和热重仪上进行污泥干化和燃烧试验,研究了污泥干化特性和污染物排放特性,并对污泥的燃烧特性进行分析。结果表明,污泥干化过程分为黏稠区、粘滞区和颗粒区3个阶段。干化过程排放的污染气体有氨气、氯化氢、氟化氢、氰化氢、甲烷和挥发性有机酸等,其中氨气为主要污染气体。经冷凝吸收和活性炭吸附处理后,各种污染气体浓度均显著降低,其中氨气去除率最高,达97.04%。污泥干化冷凝液的BOD5和COD质量浓度分别为4 040、8 510mg/L,氨氮的质量浓度为1 025mg/L,pH为9.84,属于高浓度有机废水。污泥的燃烧过程可以分为3个失重阶段:水分析出阶段(50～150℃),挥发分燃烧阶段(150～450℃),固定碳燃烧阶段(450～650℃)。分别用Kissinger法和Ozawa法计算挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能和动力学方程,挥发分燃烧阶段的活化能低于固定碳燃烧阶段,表明挥发分燃烧阶段污泥更易燃烧。污泥的燃烧过程在650℃时基本完成,因此实际工程应用中,设计干化污泥的焚烧温度在750℃比较合理。     

固定床PVC燃烧脱氯的机理和试验

研究垃圾组分PVC在焚烧过程中HCl的排放和脱除特性的实验在准等温、电加热的水平石英管反应器中进行.随着床温从700℃升高到900℃,HCl的转化率从82.5%平缓增加到88.3%,而过量空气系数的增加促使部分HCl转化为C1₂(1.9%～4.5%)的形式存在.钙基吸收剂CaCO₃,Ca(OH)₂,Ca(CH₃COO)₂对HCl的脱除效率高达68%～79%,而镁基吸收剂的脱氯效率却低于3%.小的吸收剂粒径、高的Ca/Cl比会促进脱氯效率的提高;烟气中CO₂和H₂O对脱氯效率的影响与它们在反应平衡中所起作用有关.高温下燃烧固氯机理反应的平衡常数的计算不仅诠释了实验结果,而且提供了脱氯吸收剂选择的依据.     

甲苯气体的动态吸附净化及吸附剂再生实验研究

研究了活性炭纤维(ACF)对甲苯气体的动态吸附净化过程及热空气解吸脱附再生过程.采用3种经验方程对ACF的吸附等温线进行拟合,其中Langmuir方程拟合效果最好,拟合相关系数R2 =0.9960,说明在给定的浓度范围内,ACF对甲苯的吸附是以单分子层吸附为主.穿透曲线实验表明,ACF对甲苯吸附效果较好,Yoon-Ne...     

危险废物回转式流化冷渣多段焚烧系统焚烧特性研究

危险废物的处理和处置是摆在我国各级市政府面前的紧迫任务。然而我国已经运行的危险废物焚烧装置普遍存在回转窑挂壁结渣、热灼减率偏高和污染排放超标等问题,作者通过将回转窑和流化床特点相结合的方法提出了一种新型危险废物回转式流化冷渣多段焚烧处置装置。该装置采用回转窑(一燃室)、二燃室和流化床结合的热解-流化焚烧工艺,特别是采用控制窑头温度避免了回转窑挂壁结渣;采用流化冷渣装置延长未燃烬渣的焚烧时间,解决了热灼减率偏高问题;水冷式烟气急冷装置可以将烟气温度从1 100℃降到200℃,防止了二恶英的尾部低温再生成。该系统运行稳定可靠,可以处理医疗垃圾和大多数的固态和液态危险废物,实现了烟气污染物尤其是二恶英排放达到国家标准的目标。同时对该系统运行时窑头温度分布、二燃室炉膛出口氧量变化、回转窑和炉膛升温特性、燃烧室外壁温度分布等几方面运行数据都进行了详细的介绍,为危险废物焚烧炉的运行提供了宝贵的经验数据。     

厨余垃圾水热处理的腐殖化特性研究

以模拟厨余垃圾为对象,考察了水热过程中反应温度、反应时间及无机弱酸对腐殖质形成与转化的影响,总结了腐殖质的生成机理,并通过红外光谱分析进行了验证.实验表明,水热处理后厨余垃圾腐殖化程度明显增高,在205℃、50 min工况下厨余垃圾的腐殖质含量达到39.52%,腐殖化率(胡敏酸与富里酸比值)达到1.31,腐熟度很高.在一定范围内,反应时间和温度升高能提升水热腐殖化强度.加0.01%的硫酸水热处理过后的腐殖质含量比未加酸要略高,而腐殖化率增加更为明显,表明氢离子对水热过程的腐殖质的形成及腐殖化率的提高有一定的促进作用.结合红外光谱分析推测,腐殖质的形成主要来自于一些糖类降解产物的缩合反应,以及这些小分子降解产物同难降解有机物如木质素的聚合反应.