基于分区气化模型的MSW燃烧过程模拟研究

针对一种新型两段式生活垃圾分区气化燃烧装置,提出了基于分区气化模型的垃圾热转化过程数值模拟方法。该方法耦合化学反应动力学和流体动力学软件预测移动床层垃圾的气化以及炉内气相空间的燃烧过程。通过对组分及热值差异较大的2种生活垃圾在炉内的反应过程进行模拟,得到了炉内的气相组分、温度及流场的分布。结果表明,该方法能够很好地适用于复杂组分的垃圾热转化过程模拟研究。高水分、低热值的生活垃圾气化后再燃炉膛出口温度处于973~1 073 K,不利于二恶英的生成控制。前拱二次风的增加不仅加强了炉内的湍流扰动,而且加强了炉内主反应区的温度。经过对流场和温度场进行优化,烟气的停留时间延长,炉膛出口烟气中的可燃气体组分大大降低,而且NO的浓度降低了近一个数量级。     

医疗废物典型组分在回转窑内的热解-气化研究

在小型回转窑上对模拟医疗废物的4种典型组分进行了批量热解-气化试验.实验结果表明,热解-气化反应物料的转化率较高（80%～100%）,基本上随热解-气化终温（FPT）的升高而升高.热解-气化反应中物料的热裂解反应在30min以内基本结束.FPT的升高,有利于挥发分的析出、减少残渣量和处置时间.从试验结果来看,第一段初级处理中采用约700℃的回转窑反应温度比较适合实现医疗垃圾的完全热解和气化.     

热等离子体喷枪在垃圾焚烧飞灰处理中的应用

采用了一种自行设计的具有二路进气双阳极特殊结构的热等离子体喷枪作为等离子体发生装置,通过等离子体电弧电压电流诊断系统测量直流氩等离子体射流的工作情况,对其工作特性进行了分析,并探讨了电弧电压在不同工作模式下随工作气体流量变化的趋势及机制。对二路进气下电弧电压信号进行傅里叶变换,发现高频脉动基本消失,而给阳极Ⅱ供电的电源Ⅱ可能存在150 Hz的固有波动。采用热等离子体喷枪对当地垃圾电厂的飞灰进行处理,其熔渣的微观结构紧密光滑且无空隙,这与熔融前的飞灰区别明显。该熔渣对重金属有很好的固定效果,经熔融处理后,Cd、Cr、Ni、Pb浸出浓度已无法检出。Cu、Zn在熔渣中浸出质量浓度为0.13、0.30 mg/L,其重金属浸出浓度远远低于熔融前。结果显示,该热等离子技术是一种处理垃圾焚烧飞灰的有效手段。     

回转窑处理危险废弃物技术探讨

危险废弃物因其对环境极大的破坏性 ,以及对人类和牲畜健康的巨大威胁而需特殊处置。热处理法是最有效的危险废弃物处理方法 ,而回转窑是危险废弃物处理中最有效的设备。本文介绍了国内外回转窑处理危险废弃物技术 ,以及利用水泥回转窑处理危险废弃物的优势     

滑动弧等离子体降解印染废水的影响研究

在电压为10kV,载气为O2,气体流速为0.4m3/h,废水流量为20mL/min,电极为不锈钢材料,电极间最窄距离处为3.5mm的条件下,采用气液滑动弧等离子体降解印染废水。结果表明:印染废水pH值为偏碱性和碱性时,CO32-分别主要以HCO3-、CO32-的形式存在,使COD的去除率降低,20min后,其值分别为76.42%和64.36%;pH值呈强酸性时,CO32-主要以H2CO3和CO2的形式存在,对COD的去除率不产生影响,20min后,其值达到92%。印染废水pH值为偏碱性和碱性时,HCO3-和CO32-的存在消耗了等离子体放电产生的羟基自由基。pH=3时,研究了印染废水的COD和TOC的降解动力学,降解符合一级动力学规律,其速率方程分别为ln(COD0/COD)=0.13090t,ln(TOC0/TOC)=0.06395t。印染废水的紫外光谱和红外光谱表明,废水中的发色基团被破坏,溶液脱色,吸收峰降低或消失表明废水中芳香环降解。     

烟煤中多环芳烃分布特征的初步研究

选取中国各地的7个烟煤煤样经过索氏抽提、浓缩、纯化等步骤,对其中含有的17种多环芳烃进行了GC测定,研究烟煤中多环芳烃的分布特征.分析发现,干燥无灰基碳质量分数在75%~88%之间,多环芳烃总量最大点发生在80%~83%.随煤化程度提高,高环芳烃含量呈增加趋势,且烟煤中碳含量、挥发分含量、氧碳摩尔比、氢碳摩尔比等参数与17种多环芳烃的总量存在一定关系.      

中国城市生活垃圾燃烧的特性

根据我国23个主要城市约40组垃圾的统计数据(包括元素分析和工业分析及组分分析),较好地拟合了生活垃圾净热值、垃圾焚烧理论空气量的计算公式;在此基础上研究了垃圾净热值与绝热火焰温度的数学关系,进而分析了垃圾单独焚烧(无辅助燃料)所需的临界热值及过剩空气率、预热空气温度等参数对临界热值的影响.本研究为了解垃圾的燃烧特性及垃圾的焚烧利用提供分析依据.     

生活垃圾的控氧热转化中试实验

热解气化是固体废弃物能源化处置技术发展的主要方向,针对未分选混合生活垃圾,提出了一种新型两段式移动床固体废弃物控氧热转化反应装置。该反应器由两段结构组成：前段往复炉排作为垃圾的干燥热解段,后段旋转流化床作为物料燃尽段。实验研究发现,控制气化室过量空气系数对城市生活垃圾的热转化过程以及二恶英的产生、垃圾中重金属迁移转化等污染物的行为影响显著。气化室过量空气系数在0.5~0.7之间有利于提高二燃室和炉膛出口温度。从污染物的控制来讲,一次风过量空气系数在0.5,总的过量空气系数1.52左右对燃烧常规污染物和二恶英的控制最有利。从底渣和飞灰毒性上考虑,低的ER有利于底渣中的重金属浸出量,当ER≤0.3,底渣的浸出毒性均低于危险废弃物的浸出值,可作为一般废弃物处理。     

废轮胎回转窑中试热解炭中O、S、N、Zn的X射线光电子能谱(XPS)分析

应用X射线光电子能谱（XPS）对废轮胎回转窑中试热解炭（PCB）中O、S、N、Zn的化学形态进行分析,结果发现,热解炭本体中“双键氧／S—O”峰随热解温度升高不断增大,硫化物含量高,Zn和大部分N分别以ZnS和胺的形态仅存在于热解炭本体中;商用炭黑中不含硫化物、N及Zn,O主要以“双键氧／S—O”形态存在;热解炭表面吸附层中S以“S-C／R-S-S-R”形态存在,O的存在形态随热解温度的不同而改变,而450℃时热解不完全,表面吸附物很少;热解炭本体、表面吸附层及商用炭黑中均不含氧化物;热解炭粒径越小,O、S、N和Zn的存在形态越接近本体,表面吸附层的厚度大约为0.2mm,表面吸附层对热解炭整体的影响是有限的。     

城市垃圾焚烧飞灰熔融DSC-DTA实验研究

利用高温DSC-DTA热分析仪对国内外2种城市垃圾焚烧飞灰在惰性气氛(N2)和氧化气氛(O₂)下的熔融特性进行了研究.在20℃～1450℃的温度范围内采用3种温升速率进行实验.飞灰熔融过程包含多晶转变和熔融相变2种反应,多晶转变发生在480℃～670℃范围内,吸热量20kJ/kg;熔融约发生在1136℃～1231℃,在1174℃达到峰值,熔融相变潜热约700 KJ/kg,整个过程总吸热量约1800 kJ/kg.研究了CaO添加剂对飞灰熔融的影响.最后提出飞灰熔融吸热量的预测模型,模型