制革污泥与煤在流化床内的共处置燃烧和铬迁移特性研究

发布时间：2020-07-16 06:53

【摘要】：流化床燃烧技术具有燃料适应性广和污染物排放低的优点。利用现有的流化床炉共处置废弃物一方面可以将成熟的流化床燃烧的经验应用于废弃物处置上;另一方面,可以利用已有的流化床炉,减少了前期投资的成本。制革污泥是一种产量高、环境危害大的危险废物。利用流化床共处置制革污泥的技术,可以在短时间内提高对制革污泥的处理能力。本文针对流化床共处置制革污泥技术,开展了制革污泥和烟煤共处置的燃烧特性、制革污泥中Cr在高温下的氧化和抑制机理以及流化床共处置过程中Cr的迁移转化特性的研究。主要内容如下:(1)制革污泥和烟煤共处置的燃烧和热解特性,对应文中第二章和第三章的内容。采用热重红外分析仪得到了制革污泥燃烧和热解的失重特性。分析了制革污泥和烟煤共处置不同添加比例的影响,计算了燃烧和热解过程中的动力学参数;同时得到了制革污泥燃烧和热解共处置的气体产物的排放特性。(2)制革污泥燃烧过程中Cr的氧化和抑制的实验研究,对应文中第四章和第五章。第四章中研究了不同因素(温度、时间、氧浓度、Ca/Cr)对制革污泥燃烧后Cr氧化的影响程度,重点研究了不同温度下制革污泥燃烧的Cr氧化特性和CaO以及三种添加剂(高岭土、磷酸二氢铵、三硅酸镁)的影响。第五章利用化学模拟软件HSC Chemistry对不同温度下制革污泥燃烧和加入CaO以及上述不同添加剂的燃烧产物进行了热力学平衡的模拟。同时,对第四章中不同工况下的燃烧灰渣产物进行了 XRD晶相分析。综合以上分析得到了制革污泥燃烧过程和CaO以及添加剂加入后的燃烧过程中Cr反应产物随温度的变化路径。另外,从微观机理的角度解释了 CaO和添加剂对Cr的作用机理。(3)制革污泥与烟煤在35kW流化床实验台上的共处置实验研究,对应文中第六章内容。开展了纯煤燃烧以及制革污泥和烟煤混烧的实验,分析了鼓泡流化床(BFB)和循环流化床(CFB)下的温度分布、污染物排放特性以及Cr的分布和氧化特性。同时研究了不同比例磷酸氢二铵加入后,各段灰中Cr的氧化特性。(4)制革污泥与烟煤在220t/h循环流化床锅炉上的共处置工程实验研究,对应第七章内容。对比了纯煤燃烧和制革污泥与烟煤共处置燃烧的锅炉运行参数、污染物排放、重金属分布和灰渣渗滤特性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK229.66
【图文】：

扫描电镜图,废物,再生革,皮革

其利用方式包括胶原纤维的回收、蛋白质的回收和铬的回收多种。逡逑１．对鞣制废物纤维的直接利用逡逑鞣制废物是由大量的铬胶原纤维组成的，其徵观结构如图１．２［１３Ｌ铬肢原纤逡逑维比普通的胶原纤维防腐性、耐湿耐热性好［１４］，很适合用于生产各种不同用途逡逑的纤维材料，因此发展出了多种不破坏其纤维结构的用途。１９世纪末就出现了逡逑将皮革废物制成再生革的技术。他们以铬革屑为原料借用造纸术得到了人造革板。逡逑目前，再生革的制造工艺分为干法和湿法两种。［１４］铬胶原纤维由于有良好的摩逡逑擦系数，还可以用于刹车片的制造。由于其良好的绝缘性可以用于合成绝缘橡肢。逡逑目前许多研究将鞣制废物作为橡肢等聚合物的填料以研究其性能改变。［１５＿１７］逡逑Ａｎｄｒｅｏｐｏｕｌｏｓ等人［１５］使用邻苯二甲酸二辛醋作为塑化刻将皮革废物混入ＰＶＣ塑逡逑料中。结果发现添加皮革废料后混合物的密度和硬度增加，而延展性降低了。为逡逑解决这一问题，用醋酸乙烯酯对皮革进行改性使其表面形成粘性层，最终使材料逡逑的延展性能提高了邋３０％。铬革屑被作为不同类型橡胶的填料，最终可以得到可生逡逑物降解的硫化橡肢

工艺流程图,工艺流程,绪论,生物制品

浙江大学博士学位论文逦１绪论逡逑目前对于铬革屑中蛋白质的回收研究较多［］，２］。主要方法是用蛋白酶将皮革逡逑中的蛋白质和铬分离，在制成明胶等生物制品的同时回收利用Ｃｒ。逡逑

工艺流程图,工艺流程,铬渣,环己胺

ＣＨＡ：环己胺逡逑碱式水解的方法很早就用于铬和蛋白质的分离和回收。Ｂａｔａｉｌｌｅ等人［２８１对设逡逑计一种可以使皮革转变成有用的蛋白质产品的方法进行了实验研究。结果发现蛋逡逑白质产量和原料的粒度有极大的关联性。随后，Ｔａｌａｒ和她的研究团队［１，２９－３９］开发逡逑了一种两步法的工艺。他们以铬革屑为原料，用碱和酶处理得到水解的胶状蛋白逡逑和可循环利用的铬渣。该工业流程如图Ｉ＃４％具体是先通过ＭｇＯ处理铬革屑逡逑得到明胶和高铬含量的污泥。污泥（铬渣）用ＭｇＯ和酶进一步处理使残留的蛋逡逑白质水解回收。为了优化铬革渣的脱铬效果，Ｋｏｌｏｍａｚｎｉｋ等人［４１］将上述工艺改逡逑良（如图１．４），使用了有机挥发基底如氨、二异丙胺、环己胺等。该改良工艺增逡逑加了蛋白质的回收量，减少了灰量同时使铬渣中铬含量增加。Ｔａｈｉｒｉ等人［４２］研究逡逑了添加不同的碱试剂对蛋白质和铬的回收效果。结果表明使用ＮａＯＨ或Ｎａ２Ｃ０３逡逑和使用Ｃａ（ＯＨ）２所得到的蛋白质产量有很大不同。这是因为在Ｃａ（ＯＨ）２中水解产逡逑生的铬渣量比ＮａＯＨ或Ｎａ２Ｃ０３中的铬渣量更高，铬渣越多吸附的蛋白质越多，逡逑

【参考文献】