可燃固体废弃物热解气化的交互作用机理与过程优化研究
发布时间：2024-07-05 21:17
随着我国社会经济的发展和人们生活水平的提高,一方面城市可燃固废产量逐渐增加,另一方面居民对城市固废的无害化处理诉求也愈加强烈。以热解、气化、气化熔融为代表的新一代可燃固废“控氧”热处理技术,因其低污染、能源化、减量化,是未来城市固废热处置技术的发展趋势。其中,热解、气化不仅是可燃固废重要的热处置方式,也是控氧燃烧技术的关键步骤。进一步加强复杂多组分可燃固废热解气化反应机理研究,并根据我国可燃固废高水分、低热值的特征,对实际固废的热解气化工艺过程进行优化对可燃固废进行清洁能源化利用发展具有重要意义。基于以上分析,本主要内容和结论如下:(1)研究表明城市可燃固废部分组分共热解存在交互作用现象,即共热解结果不能采用单组分热解结果直接进行加权表征。为了研究不同固废共热解的交互作用机理,以及交互作用大小对实际工程应用中固废共热解的影响规律。本文采用热重实验方法对生物质固废中不同“基元”组分(半纤维素、纤维素、木质素)和不同塑料共热解的交互作用机理进行研究。通过“Bigass”函数对生物质可燃固废的热重实验失重速率曲线进行拟合,确定其“基元”成分组成。采用回归拟合的方差分析方法,将不同“基元”和不...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
术语符号对照表
1 绪论
1.1 引言
1.2 我国城市城市固废处置现状
1.3 我国城市可燃固废组成及特点
1.4 我国城市可燃固废分类收集推广现状
1.5 城市生活垃圾热处置新技术国内外研究进展
1.5.1 可燃固废热解技术研究现状
1.5.1.1 国外可燃固废热解商业技术发展现状
1.5.1.2 我国可燃固废热解技术研究进展
1.5.2 可燃固废气化技术研究进展
1.5.2.1 可燃固废气化产气技术
1.5.2.2 可燃固废控氧燃烧(两步氧化法)技术
1.6 课题研究的目的、意义、主要研究内容
1.6.1 课题研究的目的、意义
1.6.2 本文的研究内容及方法
2 生物质类和塑料类废弃物共热解过程交互作用的机理研究
2.1 引言
2.2 实验材料及实验方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 几个热解特征参数定义
2.3.2 纸巾、包菜、塑料单组分热解行为分析
2.3.3 相同升温速率下纸巾和不同塑料共热解行为分析
2.3.4 不同升温速率下纸巾、包菜和塑料共热解行为分析
2.3.5 混合热解动力学分析
2.4 结论
3 可燃固体废弃物热解能耗分析和评价
3.1 引言
3.2 可燃固废热解能耗分析及热工性能评价
3.2.1 单组分可燃固废热解能耗计算方法
3.2.1.1 单组分可燃固废热解能耗计算
3.2.1.2 实际单组分可燃固废热解能耗计算
3.2.2 城市生活固废热解分能耗计算方法
3.2.3 热解产物能量分布计算方法
3.2.4 可燃固废自热解工艺系统分析
3.3 计算结果及分析
3.3.1 单组分可燃固废热解吸热量的DSC分析
3.3.2 实际单组分可燃固废热解能耗计算
3.3.3 可燃固废热解产物能量分布计算分析
3.3.4 水分对单组分可燃固废热解能耗比的影响
3.3.5 城市可燃固废自热式热解工艺热平衡计算
3.3.5.1 热解产碳热量分布估算
3.3.5.2 实际混合城市可燃固废的热解能耗分析
3.3.5.3 自热式热解能量平衡计算
3.4 结论
4 可燃固体废弃物达到最优气化条件的水分和灰分限制模拟研究
4.1 引言
4.2 模拟模型
4.2.1 碳临界气化的概念
4.2.2 气化平衡模型
4.2.3 可燃固废燃料特性
4.2.4 气化效果评价
4.3 模拟结果与讨论
4.3.1 水分对可燃固废最佳气化的影响
4.3.2 可燃固废最佳自气化条件下的水分和灰分控制
4.3.2.1 不同最佳气化温度的水分和灰分控制
4.3.2.2 不同化学成分可燃固废碳临界气化时的水分和灰分控制
4.3.2.3 预热空气温度对可燃固废碳临界气化的水分和灰分控制影响
4.3.3 模拟结果与实验结果对比
4.3.4 可燃固废预干燥预处理所需能量估计
4.4 结论
5 基于我国城市固废湿物理成分的简单热值预测方法
5.1 城市固废热值预测方法发展概述
5.2 样品材料及方法
5.2.1. 低位热值经验预测模型的建立
5.2.2 干净废弃物样品的热值及氢含量测量
5.2.3 厨余、可燃物、无机物对城市可燃固废热值影响的实验研究
5.2.3.1 实验样品
5.2.3.2 实验设计
5.2.3.3 测试方法
5.2.4. 城市可燃固废的水分测试
5.2.4.1 实验样品
5.2.4.2 测试方法
5.2.5 预测模型评价
5.2.5.1 城市可燃固废数据收集
5.2.5.2 热值预测效果评价方法
5.3 结果及讨论
5.3.1 干净废弃物的热值及氢含量测量结果
5.3.2 厨余、可燃物以及无机物对可燃废弃物的热值影响
5.3.3 各种实际固体废弃物的水分测量
5.3.4 基于“湿基”成分的热值预测模型建立
5.3.5 热值预测模型的预测效果评价
5.3.6 预测模型的局限性
5.4 结论
6 全文总结
6.1 全文工作总结
6.2 研究创新点
6.3 研究不足和展望
参考文献
作者简历
本文编号：4001545
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
术语符号对照表
1 绪论
1.1 引言
1.2 我国城市城市固废处置现状
1.3 我国城市可燃固废组成及特点
1.4 我国城市可燃固废分类收集推广现状
1.5 城市生活垃圾热处置新技术国内外研究进展
1.5.1 可燃固废热解技术研究现状
1.5.1.1 国外可燃固废热解商业技术发展现状
1.5.1.2 我国可燃固废热解技术研究进展
1.5.2 可燃固废气化技术研究进展
1.5.2.1 可燃固废气化产气技术
1.5.2.2 可燃固废控氧燃烧(两步氧化法)技术
1.6 课题研究的目的、意义、主要研究内容
1.6.1 课题研究的目的、意义
1.6.2 本文的研究内容及方法
2 生物质类和塑料类废弃物共热解过程交互作用的机理研究
2.1 引言
2.2 实验材料及实验方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.3 实验结果及讨论
2.3.1 几个热解特征参数定义
2.3.2 纸巾、包菜、塑料单组分热解行为分析
2.3.3 相同升温速率下纸巾和不同塑料共热解行为分析
2.3.4 不同升温速率下纸巾、包菜和塑料共热解行为分析
2.3.5 混合热解动力学分析
2.4 结论
3 可燃固体废弃物热解能耗分析和评价
3.1 引言
3.2 可燃固废热解能耗分析及热工性能评价
3.2.1 单组分可燃固废热解能耗计算方法
3.2.1.1 单组分可燃固废热解能耗计算
3.2.1.2 实际单组分可燃固废热解能耗计算
3.2.2 城市生活固废热解分能耗计算方法
3.2.3 热解产物能量分布计算方法
3.2.4 可燃固废自热解工艺系统分析
3.3 计算结果及分析
3.3.1 单组分可燃固废热解吸热量的DSC分析
3.3.2 实际单组分可燃固废热解能耗计算
3.3.3 可燃固废热解产物能量分布计算分析
3.3.4 水分对单组分可燃固废热解能耗比的影响
3.3.5 城市可燃固废自热式热解工艺热平衡计算
3.3.5.1 热解产碳热量分布估算
3.3.5.2 实际混合城市可燃固废的热解能耗分析
3.3.5.3 自热式热解能量平衡计算
3.4 结论
4 可燃固体废弃物达到最优气化条件的水分和灰分限制模拟研究
4.1 引言
4.2 模拟模型
4.2.1 碳临界气化的概念
4.2.2 气化平衡模型
4.2.3 可燃固废燃料特性
4.2.4 气化效果评价
4.3 模拟结果与讨论
4.3.1 水分对可燃固废最佳气化的影响
4.3.2 可燃固废最佳自气化条件下的水分和灰分控制
4.3.2.1 不同最佳气化温度的水分和灰分控制
4.3.2.2 不同化学成分可燃固废碳临界气化时的水分和灰分控制
4.3.2.3 预热空气温度对可燃固废碳临界气化的水分和灰分控制影响
4.3.3 模拟结果与实验结果对比
4.3.4 可燃固废预干燥预处理所需能量估计
4.4 结论
5 基于我国城市固废湿物理成分的简单热值预测方法
5.1 城市固废热值预测方法发展概述
5.2 样品材料及方法
5.2.1. 低位热值经验预测模型的建立
5.2.2 干净废弃物样品的热值及氢含量测量
5.2.3 厨余、可燃物、无机物对城市可燃固废热值影响的实验研究
5.2.3.1 实验样品
5.2.3.2 实验设计
5.2.3.3 测试方法
5.2.4. 城市可燃固废的水分测试
5.2.4.1 实验样品
5.2.4.2 测试方法
5.2.5 预测模型评价
5.2.5.1 城市可燃固废数据收集
5.2.5.2 热值预测效果评价方法
5.3 结果及讨论
5.3.1 干净废弃物的热值及氢含量测量结果
5.3.2 厨余、可燃物以及无机物对可燃废弃物的热值影响
5.3.3 各种实际固体废弃物的水分测量
5.3.4 基于“湿基”成分的热值预测模型建立
5.3.5 热值预测模型的预测效果评价
5.3.6 预测模型的局限性
5.4 结论
6 全文总结
6.1 全文工作总结
6.2 研究创新点
6.3 研究不足和展望
参考文献
作者简历
本文编号：4001545
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