生活垃圾典型组分的热解特性研究

利用TGA-TFIR联用技术分别对聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、纸张及树叶等五种生活垃圾典型组分的热解特性进行了实验研究。结果表明,高分子聚合物热解的一次反应速度快,焦炭产率低,热解产物的组成比较复杂,轻质气体的产率不高。     

热重-红外联用分析纸厂废弃塑料的热解特性

利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)对纸厂废弃塑料的热解特性及气体释放特性进行了研究。研究表明,塑料的热解过程主要为2个阶段:第1阶段为氯的析出,第2阶段为碳链断裂。随着升温速率的增加,塑料热解的失重速率有所增加,且析出峰向高温方向移动。使用Doyle积分方法进行活化能计算,发现塑料热解所需要的活化能随着反应程度的增加而有所增大。塑料热解脱氯阶段符合三维扩散,球形对称Jander方程;碳链断裂阶段符合二维扩散,圆柱形对称方程。TG-FTIR结果表明,热解的第1阶段析出产物主要为HCl,第2阶段的热解产物主要为烃类化合物。     

废旧聚氨酯硬泡热解特性

采用热重分析仪对废旧聚氨酯硬泡在氮气中的热失重行为进行了研究,并对升温速率、热解终温对热解的影响进行了分析. 结果表明:在氮气气氛条件下,废旧聚氨酯硬泡热解主要发生在200～492 ℃;随着升温速率的提高,废旧聚氨酯硬泡热失重时挥发分初析温度向高温方向偏移,失重速率峰值(DTG_max)显著增大.利用热重-红外(TG-FTIR)联用方法对氮气气氛中10 ℃/min升温速率下的样品热解气体产物进行了检测. 结果表明:废旧聚氨酯硬泡热解产物有H₂O,CO₂,CO,CFC-11,以及含氯化合物、烯烃类、烷烃类和带有苯环等官能团的化合物,且主要气体产物有相似的析出规律.      

造纸污泥热解特性及动力学研究

为了解污泥在氮气氛围下的热解特性,利用热重分析仪对造纸污泥进行了实验研究。实验发现,在10℃/min和20℃/min的升温速率下,污泥热解过程都经历了三个阶段的失重。实验还发现污泥与煤混合物的热解速率在固定碳燃尽阶段与单独污泥热解相比较得到了较大的提高。并根据对热重曲线的分析,得到污泥的反应动力学参数:频率因子和活化能。     

医疗废物典型组分的热重分析及新的动力学模型

为研究医疗废物的热解失重规律和反应动力学机制，对其热失重过程进行了模拟．利用差热热重分析仪，在氮气气氛下对医疗废物的14种典型组分进行了热解实验，建立了“整体两步四反应模型”．结果显示，样品失水后，在160℃-290℃之间开始热解，次序依次为药物类、塑料类、蛋白质类、生物质类、合成纤维类和橡胶类；经过一步或两步失重，在800℃时热解基本完成．所建立的“整体两步四反应模型”能很好地描述样品的热解行为，最大相对误差为1．68％，并可以对医疗废物的热解产物进行预测．     

铝塑包装废物的热解特性研究

利用热重-差热-傅立叶变换红外光谱联用仪对铝塑包装废物热解特性进行分析,并对物料性质、纸质存在对热解过程的影响进行研究. 结果表明:铝塑包装废物热解主要发生于438～500 ℃,最大失重速率出现在470～475 ℃;产物中主要是—C—C—以及少量的—CC—与芳香烃;反应温度由50 ℃升至850 ℃,铝塑包装废物依次经历聚乙烯熔融软化、热解,铝熔融,铝与焦状物反应等过程;铝塑包装废物中含纸质时,在312.4～363.2 ℃增加了一个失重过程,同时高温时的热解反应更为复杂.      

陈腐垃圾的热解特性及动力学研究

采用热重法研究了陈腐垃圾中不同组分的热解特性。通过实验得到了陈腐垃圾及其主要组分（包括草木、腐殖质和塑料）的TG／DTG曲线。通过对TG／DTG曲线进行分析,得到了它们的热解温度、挥发分完全析出温度等重要参数。采用Doyle法研究了热解过程的动力学特性,计算出了反应的一级反应动力学参数。     

垃圾衍生燃料热重-红外联用法的热解特性

实验以中小城市垃圾典型组分合成RDF,利用热重-傅立叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用法对其热解特性进行了研究,并求解了RDF热解反应动力学参数。结果表明城市垃圾合成RDF具有较高的热值,煤的混入具有良好的助燃效果,单一组分及RDF混合组分的热解服从动力学基本方程表征的规律,可以用来获得动力学参数。     

不同类型降解地膜的热解特性及热动力学研究

采用差热分析 (DTA)法分析 1种普通地膜和 3种可降解地膜的组成 ,并对地膜的热解过程进行热动力学研究 .结果表明 ,4种地膜的差热曲线有许多相似 ,但也略有差异 ,说明降解膜与普通膜的基本组分相同 ,而添加组分不同 .各地膜热解的反应级数约为 0 93.各地膜热解活化能和指前因子的大小顺序均为 :普通膜 >光降解膜 >光钙型降解膜 >生物降解膜 .     

Pyrolysis of rice husk and sawdust for liquid fuel

The paper is focused on studying how to convert rice husk and sawdust into liquid fuel. Rice husk, sawdust and their mixture were pyrolyzed at the temperature between 420℃ and 540℃, and the main product of liquid fuel was obtained. The experimental result showed that the yield of liquid fuel heavily depended on the kind of feedstock and pyrolysis temperature. In the experiments, the maximum liquid yields for rice husk, sawdust and their mixture were 56% at 465 ℃, 61% at 490℃ and 60% at 475℃ respectively. Analysis with GC-MS and other apparatus indicated that the liquid fuel is a complicated organic compound with low caloric value and can be directly used as fuel oil without any up-grading. As a crude oil, the liquid fuel can be refined to be vehicle oil.     

垃圾筛上物热解特性的实验研究

在小型外热式固定床热解炉实验台上,开展了垃圾筛上物在550℃至750℃范围内热解特性的实验研究,并进行系统能量的分析．得到了热解炉内不同部位物料的温度变化和不同热解终温下的热解产气速度、产气量及其它产物产量．结果表明．热解炉内各部位温度先升高后趋于稳定．产气速度在20min左右达到最大,且最大产气速度、热解液体量、产气量随终温升高而增加,残炭量则随终温升高而减少．其中750℃下热解得到产物：127.765g热解液,102．101L热解气和220．18g残炭．700℃下能量平衡分析表明：热解气和残炭的热值较高．垃圾热解产物经过处理后作为燃料应用在热解过程中可以减少外界能量的消耗．提高系统运行的经济性．     

有机氯对废弃物衍生焦炭结构和反应活性的影响

采用聚氯乙烯(PVC)为氯源与废弃物典型组分等量混合后在500℃氮气气氛条件下制成焦炭样品,通过热重(TGA/DTG)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和拉曼光谱分析手段,对样品进行了焦炭碳结构和反应活性分析.结果表明,有机氯会抑制废弃物衍生焦炭的活性,使淀粉热解焦炭最大反应速率从0.15 min^-1下降至0.13 min^-1.动力学方面,淀粉(60.575 kJ·mol^-1)和纤维素焦炭(101.686 kJ·mol^-1)样品的表观活化能均小于其与PVC混合物的热解焦炭;而PVC的添加则会使淀粉和纤维素热解焦炭中的C结构更趋于无序化.微观角度方面,添加PVC后的焦炭表面同样呈现出纤维丝状结构,但气壁更加粗糙,表面有较多的褶皱,破坏了由废弃物内在碱金属催化形成的孔隙结构,使得焦炭表面结构破碎化程度更高.     

典型农药废盐热处理过程动力学特征

为了探究农药废盐热处理适宜性,采用热重分析法结合动力学模型分别对3种典型农药废盐--咪鲜胺、烟嘧磺隆和草甘膦废盐进行研究.试验结果表明咪鲜胺废盐仅有一个明显失重阶段,温度高于600℃后质量基本不发生变化,烟嘧磺隆和草甘膦废盐有两个明显失重阶段,温度分别高于300℃和450℃后失重速率明显变缓,三种废盐的明显失重温度和减重率均不相同,说明不同类型废盐的热解/燃烧特性存在明显差异;3种废盐各自的燃烧和热解的失重过程均较为相似,说明氧气的存在不会对热处理过程产生影响.并结合热处理动力学参数可知,废盐的热处理是复杂的反应过程,烟嘧磺隆废盐燃烧和热解所需活化能相近为0.297~5.894kJ/mol,热处理过程最容易发生,咪鲜胺和草甘膦废盐燃烧的活化能低于热解活化能,说明氧气会促进咪鲜胺和草甘膦废盐的热处理过程,废盐的热处理在空气气氛下即可.     

废旧电路板热解动力学及产物分析

在氮气氛围下,利用热重分析(TGA)对废旧电路板(WPCB)非金属粉末进行热解动力学试验,并利用Py-GC∕MS(pyrolysis-gas chromatoraph∕mass spectrum)和TG(thermo gravimetric)∕MS测试手段对热解产物进行分析。结果表明,WPCB粉末热解过程经历水分蒸发、分解和稳定3个阶段,其中分解阶段包含有机质挥发分解和残渣分解2个过程,其表观活化能分别为250.74和23.58 kJ∕mol,指前因子分别为1.35×10 ³¹和3 428.92 min ^-1。热解产物主要包括苯环取代的芳香族化合物和含溴化合物,此外还包括少量低分子量的碳氢化合物、苯并呋喃等。苯环取代的芳香族化合物主要包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯酚、异丙基苯酚;含溴化合物主要包括溴甲烷、溴乙烷、溴苯酚、二溴苯酚、溴化氢。     

Experimental study on combustion characteristics of municipal solid waste

As incineration provides a relatively safe means of disposal, significant reduclaon ot welglat anti volume, ana energy recovery from the waste, it was adopted by many countries. For the experimental investigation on the combustion characteristics of municipal solid waste( MSW),a lab scale fluldized bed facility was constructed. Many kinds of combustion runs were conducted in this fluidized bed combustion facility. The examined parameters were bed temperature(773 to 1143K), form of fuels ( scrap or whole), moisture of fuels and so on. Concentration of CO2,CO,SO2, O2 and NOx in the flue gas were monitored and recorded every 5 seconds. The temperatttres along the reactor are recorded every 10 seconds. Experimental. results were given and analyzed.     

城市生活垃圾典型组分的热解动力学模型研究

对城市生活垃圾中的典型组分进行热重特性试验，根据热失重曲线得出了反应力学参数及反应速率控制方程，进而提出了一个通用的反应速率函数式，提出热解指数这个指标来表征垃圾的热解特性。结果表明：１．垃圾组分中，塑料、橡胶、植物类厨余热解符合三段模型，其余组分符合二段热解模型，在不同的温度范围内，热解的反应机理是不同的，且反应动力学参数也不相同。２．同一种组分，影响其反应速率的主要因素是反应动力学常数，升温速     

垃圾焚烧飞灰物理化学性质的实验研究

应用激光粒度粒形分析仪、灰熔融性测定仪、原子吸收光谱仪和XRD等仪器手段对国内2种垃圾焚烧飞灰的密度、颗粒特性、熔点、成分和晶相结构等物理化学性质进行了详细的研究。研究发现，2种灰样颗粒直径的数量积分分布非常接近，其中基本没有超过40／μm的颗粒。由于垃圾焚烧飞灰在化学成分上存在的差异导致了其熔点有很大的不同。此外，XRD结果显示不同来源的飞灰其晶相结构存在较大的差别，这可能与垃圾的来源和焚烧工艺以及烟气处理方法有关。实验结果为飞灰无害化低温烧结工艺的选择和运行参数的制定提供了依据。     

Environmental input-output model and its analysis with a focus on the solid waste management sectors

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅｔｈｅｆｉｒｓｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｎｐｕｔｏｕｔｐｕｔｍｏｄｅｌ(ＥＩＯＭ)(Ｃｕｍｂｅｒｌａｎｄ,1966)ｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｔ?..     

天然气开采钻井固体废物处理处置及资源化技术的应用现状与展望

天然气开采过程产生大量的钻井固体废物,含有石油烃、无机盐及难降解有机物等有毒有害物质。水基钻井固体废物的pH一般为9~10,超出GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中Ⅰ类场贮存及回填的技术要求;石油烃浓度为4 690~15 500 mg/kg,超出GB 36600—2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中第二类用地土壤污染风险筛选值;四川、重庆、新疆等部分气田由于地形复杂使用油基钻井液,可能会导致重金属、多环芳烃(PAHs)及石油烃浓度超标。钻井固体废物主要组分为SiO₂、CaO、Al₂O₃,三者占比可达72%,包含了制备建筑材料必要的化学组分。在钻井固体废物的污染特性和化学组分解析基础上,系统地总结和分析了国内外钻井固体废物的处理处置技术,包括固化稳定化、生物降解、化学淋洗、井下回注、源头减量化技术等,阐述了各技术特点、处理效果以及资源化利用(如制砖、井场铺路、改良剂等)的研究状况,提出采用多种处理处置技术可有效降低钻井固体废物中的污染物浓度,而多元化的资源化利用途径可提高固体废物的利用率,具有较好的发展前景。建议从源头上对钻井固体废物进行分类分质处理,过程中开展多种处理技术联合应用研究,末端结合气田开发区域需求状况,探索路基土资源化技术工艺,以最大程度消纳钻井固体废物。