可燃固体废物热转化过程氯的迁移与平衡研究

发布时间：2017-10-15 22:28

  本文关键词：可燃固体废物热转化过程氯的迁移与平衡研究

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【摘要】：城市生活垃圾是成分复杂的混合物,其中存在的氯元素(PVC塑料和无机盐NaCl)是垃圾的能源化利用过程中产生污染危害的一大因素。为了研究热转化过程垃圾中氯元素迁移特性,本次研究的实验物料为按1:1:1比例均匀混合的垃圾典型组分纸屑、木屑和布组成的可燃固体废物,PVC模拟代替垃圾中的有机氯,NaCl模拟代替垃圾中的无机氯。本文通过管式炉热转化实验研究了各种实验工况(温度、含水率、氧浓度、反应时间和氯源)对氯元素释放HCl,以及在灰渣和飞灰中的分布特性。本次研究发现:温度可以显著影响无机氯和有机氯释放的HCl以及在灰渣和飞灰中的分布特性。随着温度升高,无机氯在灰渣中的分布量减小而在飞灰中的分布量及释放HCl增多;而随着温度升高,有机氯释放HCl增加,同时造成灰渣和飞灰中的氯减小。氯的不同形态导致HCl的转化率有很大的差别,有机氯PVC中的氯转化为HCl的转化率在95%左右,而无机氯NaCl中的氯转化为HCl的转化率在4.2%左右。随着含水率的增加,无机氯在灰渣中的氯含量降低而飞灰中的氯含量以及HCl的释放量却增大,但是HCl的转化率依旧低于4.5%。随着含水率的增加,可燃固体废物中的有机氯在灰渣的分布略微降低,但是飞灰中的含氯量及HCl释放量几乎没有影响,其HCl的转化率稳定在在94%左右。氧浓度对无机氯和有机氯可燃固体废物热转化过程中HCl的促进作用是非常有效的,同时焚烧过程比热解过程更加有利于HCl的析出。随着氧浓度的增加,无机氯在灰渣中的含氯量减小,而飞灰中的氯含量增加;随着氧浓度的增加,有机氯在灰渣和飞灰中的含氯量均呈现了一个降低的趋势。可燃固体废物在热转化过程中,无机氯的迁移转化过程是持续的过程,在烟气中以HCl形态释放量20min时基本结束,停留时间越长无机氯在飞灰中的分布量越多。有机氯可燃固体废物在热转化过程中释放HCl的时间段主要集中于0-15min,停留时间的增加导致灰渣和飞灰中的分布量迅速减小。同时利用灰色关联度及优势分析计算研究,得到了实验工况对可燃固体废物中氯元素释放HCl以及灰渣和飞灰中氯分布量影响的不同程度大小。
【关键词】：可燃固体废物 热转化 氯元素 迁移 灰色关联度及优势分析
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X705
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 前言10-11
• 1.2 我国城市生活垃圾基本现状及处理方法11-14
• 1.2.1 我国城市生活垃圾的现状及基本特征11-13
• 1.2.2 我国城市生活垃圾处理方法13-14
• 1.3 城市生活垃圾热处理技术分析14-16
• 1.4 可燃固体废物中含氯物质的来源及危害16-18
• 1.5 氯在可燃固体废物热处理过程中的释放过程研究现状18-21
• 1.6 本课题研究的内容目的及意义21-24
• 第2章 可燃固体废物热转化过程HCl的释放特性24-35
• 引言24
• 2.1 氯释放量的测量及实验物料24-25
• 2.2 实验装置及操作步骤25-26
• 2.3 实验结果分析26-33
• 2.3.1 温度对可燃固体废物HCl释放特性的影响26-28
• 2.3.2 氯源对可燃固体废物HCl释放特性的影响28-29
• 2.3.3 含水率对可燃固体废物HCl释放特性的影响29-31
• 2.3.4 氧浓度对可燃固体废物HCl释放特性的影响31-32
• 2.3.5 停留时间对可燃固体废物HCl释放特性的影响32-33
• 2.4 本章小结33-35
• 第3章 可燃固体废物热转化过程氯在固相产物的分布特性35-43
• 引言35
• 3.1 灰渣中氯含量的测量及方法35
• 3.2 实验结果分析35-41
• 3.2.1 温度对可燃固体废物氯在固相产物的分布特性的影响35-37
• 3.2.2 氯源对可燃固体废物氯在固相产物的分布特性的影响37
• 3.2.3 含水率对可燃固体废物氯在固相产物的分布特性的影响37-39
• 3.2.4 氧浓度对可燃固体废物氯在固相产物的分布特性的影响39-40
• 3.2.5 停留时间对可燃固体废物氯在固相产物的分布特性的影响40-41
• 3.3 本章小结41-43
• 第4章 可燃固体废物热转化过程影响氯分布的灰色关联度及优势分析43-49
• 引言43
• 4.1 灰色关联度理论基础43
• 4.2 关联度计算研究过程43-44
• 4.3 灰色关联度及优势分析计算结果44-47
• 4.3.1 可燃固体废物无机氯迁移特性灰色关联度分析44-45
• 4.3.2 可燃固体废物有机氯迁移特性灰色关联度分析45-46
• 4.3.3 影响可燃固体废物中氯迁移特性优势分析46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 结论49-51
• 参考文献51-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文56-57

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本文编号：1039071