生活垃圾燃烧过程中烟气污染物排放及控制实验研究
本文关键词：生活垃圾燃烧过程中烟气污染物排放及控制实验研究
【摘要】：城市生活垃圾(MSW)处理问题受到全社会共同关注,不处理或者处理不当的城市生活垃圾都会带来严重的环境污染甚至人体伤害,对其合理有效处理、避免污染是环保要求。当前实现城市生活垃圾无害化处理方式主要有卫生填埋、焚烧、堆肥三种技术。焚烧被认为是最契合城市生活垃圾处理“减量化”、“无害化”和“资源化”要求的处理方法,逐渐成为我国处理垃圾的主流方式。降低垃圾焚烧过程中产生的二次污染是焚烧技术推广应用的关键。本文对垃圾焚烧过程中气体污染物NOx及CO的排放和控制技术进行了实验研究。本文通过化学热力学分析讨论了碳酸钙固硫的相关特性,包括碳酸钙高温煅烧分解反应、间接固硫反应和直接固硫反应。通过计算化学反应吉布斯自由能变化(△G),确定了碳酸钙发生分解反应的温度为846.85℃,为后面的实验设计提供基础。本文在实验室管式炉上进行了生活垃圾燃烧实验和垃圾燃烧过程中常规碳酸钙与纳米碳酸钙固硫特性对比实验研究,研究分析了燃烧反应温度、Ca/S摩尔比对两种固硫剂的固硫效果的影响。在焚烧过程中硫的转化率低于35%,高温能促进活垃圾中硫以二氧化硫的形式析出。同温下,纳米碳酸钙的固硫效率要远大于常规碳酸钙的固硫效率,950℃时,常规碳酸钙的固硫率达到最大值为71.97%；纳米碳酸钙固硫率在燃烧反应温度高于850℃,固硫效率能达到80%以上。增大Ca/S摩尔比可以有效提高两者固硫效率,添加常规碳酸钙固硫剂用量时,应将Ca/S摩尔比控制在3.6：1左右；而纳米碳酸钙固硫剂用量则以Ca/S摩尔比在1.8：1左右为宜。本文在实验室恒温燃烧试验平台上进行了城市生活垃圾燃烧实验,研究了燃烧反应温度和空气流量对实验垃圾样品燃烧过程中CO和NOx的排放特征的影响。CO排放趋势呈先增后减的单峰曲线形态;燃烧温度升高,平均浓度和峰值浓度先减小后增大,峰值前移,燃尽时间减小；空气流量增大,平均浓度和峰值浓度减小,峰值后移,燃尽时间增大；NOx排放趋势呈增大-减小-增大-减小的双峰曲线形态；燃烧温度升高,平均浓度和峰值浓度增加；空气流量增大,NOx峰值浓度和平均浓度增加。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799.3
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