模化城市生活垃圾衍生燃料制备及热解特性的研究

发布时间：2020-07-19 21:05

【摘要】：为保证城市固体废弃物(MSW)或垃圾衍生燃料(RDF)研究过程中所用样品的典型性和可重复性,首先根据我国城市生活垃圾的典型组成人工配制了垃圾衍生燃料(aRDF),分析了aRDF的组成,采用热重 傅立叶变换红外光谱(TG FTIR)联用技术研究了aRDF的热解特性,并采用差减微商法计算了热解动力学参数。结果表明,aRDF体现了我国MSW构成的主要特点,且与实际焚烧等过程的垃圾原料更为接近;aRDF在低温热解过程中,氯的释放与芳族化合物的产生处于不同的温度区间,并且缓慢的升温速度加大了HCl和芳族化合物释放的温度区间差异。这为避免高温下HCl对设备的腐蚀、减少甚至消除PCDD Fs的形成提供了可能。aRDF的热解反应为一级反应,其活化能在64 6kJ mol～136kJ mol的范围内变化。
【图文】：

化利用的原料。3·2　aRDF热解特性　aRDF热解的典型TG曲线见图1。由图1可知,aRDF热解时都有两个比较明显的失重阶段,并且失重阶段的温度区间随升温速度的变化而变化。表5列出了从TG曲线上得到的aRDF在不同的加热速率下的失重温度区间。图1　aRDF热解的典型TG图谱20℃/minFigure 1　Typical pyrolysis TG diagram of aRDF 20℃/min表5　aRDF热解失重阶段所在的温度区间Table 5　Temperatures at which weight loss occurred　　　　during aRDF pyrolysisHeating rate℃/minTemp·range covering the1st weight loss duringaRDF pyrolysist/℃Temp·range covering the2nd weight loss duringaRDF pyrolysist/℃20 278-370 370-60010 250-330 330-6003 235-330 330-600　　从表5可以看出,随着热解升温速率的增加,两失重阶段的温度区间都向高温区推进;对于第一失重阶段来说,其温度区间基本上都随着加热速率的增加而变宽;与其他研究者得出的结论相似[11,12],RDF的热解可以用两段动力学模型来表示

Figure 2　Typical FTIR diagram of evolving gas from pyrolysis　　　　of aRDF 3℃/min　　aRDF热解释放气体的典型FTIR图谱见图2。从图2可知,随着温度的增加,在约160℃时在2780·4cm-1处出现一个明显的双峰(HCl)[19],在240℃HCl的释放速度达到高峰,然后在280℃左右完全消失。在HCl释放的温度区间,吸收峰3850cm-1/1650cm-1、2230cm-1/670cm-1、1800cm-1、1374cm-1、1100cm-1~1200cm-1分别是H2O、CO2、羰基、SO2和甲酸等化合物的特征峰。与此同时,在HCl开始析出至释放完的温度范围内(150℃~280℃),一直没有芳香族化合物的特征峰的出现:在FTIR谱图的3030cm-1和1600cm-1~1500cm-1处

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本文编号：2762968