含盐苯胺废液流化床焚烧及高温腐蚀的研究
发布时间：2021-05-27 11:42
高浓度含盐有机废液具有COD高、可生化性差等特点,常规生化处理方法难以处理。焚烧法是一种高效环保的处理方法,它既可以破坏有害物质,又可以回收热量,在高浓度含盐有机废液处理方面有着广阔的应用前景。随着我国将NOx列入污染物总量控制指标,研究含氮有机废液的焚烧处理工艺路线及其相关装备技术有着重要的工程应用价值。本学位论文以含盐苯胺废液为研究对象,在流化床焚烧试验台上进行了含盐苯胺废液焚烧实验研究,讨论了焚烧过程NOx排放特性、添加剂对NO,OUT工艺的影响及铁基合金材料在焚烧条件下的腐蚀行为,为含氮有机物流化床焚烧技术的应用提供探索性研究。主要的研究内容与结论如下：提出以COD值计算苯胺废液热值的普遍实用公式,推导出苯胺废液焚烧所需的理论空气量与理论烟气量；建立了苯胺废液在流化床中焚烧的热平衡方程,得到辅助燃料耗量与各影响因素的计算表达式。在流化床焚烧实验装置上测定不同温度下（25-1050℃）的临界流化速度,结果表明,临界流化速度（umf）在本文试验条件下不随着温度的变化而变化,并基于试验数据,得到了临界流化速度计算公式。利用热重分析仪开展了乙...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 我国有机废液的污染现状
1.2 有机废液的处理方法
1.2.1 物理化学处理法
1.2.2 生物处理法
1.2.3 化学处理法
1.3 有机废液的焚烧处理
1.3.1 预处理
1.3.2 焚烧设备
1.3.3 流化床焚烧控制参数
1.3.4 污染控制
1.4 有机废液焚烧技术应用情况
1.4.1 有机废液焚烧技术在国外的应用
1.4.2 有机废液焚烧技术在国内的应用
1.5 含盐有机废液焚烧处理存在的问题及解决方法
1.6 本文研究内容
第二章 废液流化床焚烧热力学特性研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验仪器及装置
2.1.2 实验方法
2.2 苯胺废液的热值
2.2.1 苯胺废液热值与苯胺含量关系
2.2.2 苯胺废液热值与COD关系
2.3 苯胺废液焚烧所需理论空气量及产生的烟气量
2.4 流化床废液焚烧炉的热力计算
2.4.1 密相区的热力计算
2.4.2 稀相区的热力计算
2.4.3 辅助燃料消耗与热力学参数的关系
2.5 临界流化速度
2.5.1 床料分析
2.5.2 u_(mf)随温度的变化关系
2.5.3 u_(mf)实验值与计算值比较
2.5.4 u_(mf)公式拟合
2.6 本章小结
第三章 乙醇/苯胺废液焚烧特性及动力学分析
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.1.3 动力学模型建立
3.2 乙醇/苯胺废液热解特性分析
3.2.1 TG-DTG分析曲线
3.2.2 热解特性分析
3.2.3 热解动力学分析
3.3 乙醇/苯胺废液燃烧特性分析
3.3.1 TG-DTG分析曲线
3.3.2 着火特性
3.3.3 燃烬性能
3.3.4 燃烧动力学分析
3.4 本章小结
第四章 含盐苯胺废液流化床焚烧特性研究
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 试验设备
4.1.3 实验方法
4.1.4 分析方法
4.2 含盐苯胺废液焚烧效率研究
4.2.1 温度对焚烧效率的影响
4.2.2 废水浓度对焚烧效率的影响
4.2.3 过剩空气系数对焚烧效率的影响
4.2.4 二次风对苯胺废液焚烧效率的影响
4.2.5 分级燃烧对苯胺废液焚烧效率的影响
4.3 含盐苯胺废液焚烧过程HCl的排放特性
4.3.1 温度对HCl生成的影响
4.3.2 空气过剩系数对HCl生成的影响
4.3.3 水分对HCl生成的影响
4.3.4 废液中CaCl_2、KCl对HCl排放的影响
4.4 含盐苯胺废液焚烧过程HCl脱除试验
4.4.1 不同添加剂对HCl排放的影响
4.4.2 Ca/Cl比对脱氯的影响
4.4.3 烟气成分对脱氯的影响
4.4.4 脱氯反应机理分析
4.5 本章小结
第五章 流化床焚烧含盐苯胺废液的NO_x排放特性
5.1 材料与方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验方法
5.1.3 烟气分析方法
5.2 不同温度苯胺废液的NO_x排放特性
5.3 不同过剩空气系数(α)下NO_x的排放特性
5.4 废液进料速率对NO_x排放的影响
5.5 NO_x生成机理分析
5.6 盐分对NO_x排放的影响
5.7 苯胺废液低NO_x焚烧技术
5.8 本章小结
第六章 钠添加剂对NO_xOUT工艺的影响
6.1 材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.1.3 烟气分析方法
6.2 钠添加量对脱硝的影响
6.3 氨氮比对钠添加剂脱硝的影响
6.4 空气过剩系数对脱硝率的影响
6.5 NO_xOUT脱硝过程的热力学分析
6.6 本章小结
第七章 乙醇和H_2O_2对NO_xOUT工艺的影响
7.1 材料与方法
7.1.1 实验材料
7.1.2 实验方法
7.1.3 烟气分析方法
7.2 乙醇对NO_xOUT工艺的影响
7.2.1 乙醇对脱硝的影响
7.2.2 乙醇对NO_xOUT促进作用机理分析
7.2.3 添加乙醇对苯胺废液燃烧的影响
7.3 H_2O_2对NO_xOUT工艺的影响
7.3.1 H_2O_2用量对脱硝率的影响
7.3.2 pH对脱硝率的影响
7.4 本章小结
第八章 NO_xOUT过程的数值模拟
8.1 Chemkin软件简介
8.2 plug flow reactor模型
8.3 NO_xOUT反应模型
8.3.1 NH_3的反应历程
8.3.2 NH_2的反应历程
8.3.3 NNH的反应历程
8.3.4 HNO、NH、HNCO的反应历程
8.3.5 其他反应
8.4 NO_xOUT中钠添加剂的转变机理
8.4.1 NaOH的反应历程
8.4.2 Na的反应历程
8.4.3 NaO的反应历程
8.4.4 NaO_2的反应历程
8.5 模拟结果分析
8.5.1 炉床温度和压力分布
8.5.2 温度对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.3 氨氮比对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.4 空气过剩系数对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.5 敏感性分析
8.6 本章小结
第九章 铁基合金在NaCl-石英砂中的高温腐蚀特性
9.1 材料与方法
9.1.1 试验材料
9.1.2 试验方法
9.1.3 分析方法
9.2 试件在NaCl-石英砂中的腐蚀特性
9.3 试件在NaCl-石英砂中的腐蚀机理分析
9.4 高温腐蚀的抑制
9.5 本章小结
第十章 总结与展望
10.1 总结
10.2 创新点
10.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文与专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质循环流化床锅炉掺烧防腐蚀剂的试验研究[J]. 宋景慧,谭巍. 新能源进展. 2014(04)
[2]UV/H2O2氧化联合Ca（OH）2吸收同时脱硫脱硝[J]. 刘杨先,张军,王助良. 化工学报. 2012(10)
[3]微波制备3V5Mn5Ce/TiO2烟气脱硝催化剂实验研究[J]. 邹鹏,熊志波,周飞,韩奎华,路春美. 电站系统工程. 2012(05)
[4]晶粒细化对金属Cr在含Cl-介质中腐蚀电化学行为的影响[J]. 李国德,王艳,曹中秋. 化工学报. 2012(02)
[5]生物油/乙醇混合燃料燃烧性能研究[J]. 张栋,朱锡锋. 燃料化学学报. 2012(02)
[6]尿素热解研究及其在脱硝中的应用[J]. 喻小伟,李宇春,蒋娅,庞飞飞,陈进生,商雪松. 热力发电. 2012(01)
[7]废液焚烧炉的研究进展[J]. 陈金思,施银燕,胡献国. 中国环保产业. 2011(10)
[8]造纸污泥混煤燃烧特性及动力学研究[J]. 宁寻安,张凝,刘敬勇,杨佐毅,李磊,周剑波,魏培涛,罗海健. 环境科学学报. 2011(07)
[9]燃煤电厂SNCR与SCR联合脱硝工艺在国内的首次应用[J]. 龚家猷,李■. 华北电力技术. 2011(02)
[10]碳酸钠对选择性非催化还原反应影响的研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,刘建忠,岑可法,张明,应明良. 燃料化学学报. 2011(02)
本文编号：3207501
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 我国有机废液的污染现状
1.2 有机废液的处理方法
1.2.1 物理化学处理法
1.2.2 生物处理法
1.2.3 化学处理法
1.3 有机废液的焚烧处理
1.3.1 预处理
1.3.2 焚烧设备
1.3.3 流化床焚烧控制参数
1.3.4 污染控制
1.4 有机废液焚烧技术应用情况
1.4.1 有机废液焚烧技术在国外的应用
1.4.2 有机废液焚烧技术在国内的应用
1.5 含盐有机废液焚烧处理存在的问题及解决方法
1.6 本文研究内容
第二章 废液流化床焚烧热力学特性研究
2.1 实验材料与方法
2.1.1 实验仪器及装置
2.1.2 实验方法
2.2 苯胺废液的热值
2.2.1 苯胺废液热值与苯胺含量关系
2.2.2 苯胺废液热值与COD关系
2.3 苯胺废液焚烧所需理论空气量及产生的烟气量
2.4 流化床废液焚烧炉的热力计算
2.4.1 密相区的热力计算
2.4.2 稀相区的热力计算
2.4.3 辅助燃料消耗与热力学参数的关系
2.5 临界流化速度
2.5.1 床料分析
2.5.2 u_(mf)随温度的变化关系
2.5.3 u_(mf)实验值与计算值比较
2.5.4 u_(mf)公式拟合
2.6 本章小结
第三章 乙醇/苯胺废液焚烧特性及动力学分析
3.1 实验材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.1.3 动力学模型建立
3.2 乙醇/苯胺废液热解特性分析
3.2.1 TG-DTG分析曲线
3.2.2 热解特性分析
3.2.3 热解动力学分析
3.3 乙醇/苯胺废液燃烧特性分析
3.3.1 TG-DTG分析曲线
3.3.2 着火特性
3.3.3 燃烬性能
3.3.4 燃烧动力学分析
3.4 本章小结
第四章 含盐苯胺废液流化床焚烧特性研究
4.1 实验材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 试验设备
4.1.3 实验方法
4.1.4 分析方法
4.2 含盐苯胺废液焚烧效率研究
4.2.1 温度对焚烧效率的影响
4.2.2 废水浓度对焚烧效率的影响
4.2.3 过剩空气系数对焚烧效率的影响
4.2.4 二次风对苯胺废液焚烧效率的影响
4.2.5 分级燃烧对苯胺废液焚烧效率的影响
4.3 含盐苯胺废液焚烧过程HCl的排放特性
4.3.1 温度对HCl生成的影响
4.3.2 空气过剩系数对HCl生成的影响
4.3.3 水分对HCl生成的影响
4.3.4 废液中CaCl_2、KCl对HCl排放的影响
4.4 含盐苯胺废液焚烧过程HCl脱除试验
4.4.1 不同添加剂对HCl排放的影响
4.4.2 Ca/Cl比对脱氯的影响
4.4.3 烟气成分对脱氯的影响
4.4.4 脱氯反应机理分析
4.5 本章小结
第五章 流化床焚烧含盐苯胺废液的NO_x排放特性
5.1 材料与方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验方法
5.1.3 烟气分析方法
5.2 不同温度苯胺废液的NO_x排放特性
5.3 不同过剩空气系数(α)下NO_x的排放特性
5.4 废液进料速率对NO_x排放的影响
5.5 NO_x生成机理分析
5.6 盐分对NO_x排放的影响
5.7 苯胺废液低NO_x焚烧技术
5.8 本章小结
第六章 钠添加剂对NO_xOUT工艺的影响
6.1 材料与方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.1.3 烟气分析方法
6.2 钠添加量对脱硝的影响
6.3 氨氮比对钠添加剂脱硝的影响
6.4 空气过剩系数对脱硝率的影响
6.5 NO_xOUT脱硝过程的热力学分析
6.6 本章小结
第七章 乙醇和H_2O_2对NO_xOUT工艺的影响
7.1 材料与方法
7.1.1 实验材料
7.1.2 实验方法
7.1.3 烟气分析方法
7.2 乙醇对NO_xOUT工艺的影响
7.2.1 乙醇对脱硝的影响
7.2.2 乙醇对NO_xOUT促进作用机理分析
7.2.3 添加乙醇对苯胺废液燃烧的影响
7.3 H_2O_2对NO_xOUT工艺的影响
7.3.1 H_2O_2用量对脱硝率的影响
7.3.2 pH对脱硝率的影响
7.4 本章小结
第八章 NO_xOUT过程的数值模拟
8.1 Chemkin软件简介
8.2 plug flow reactor模型
8.3 NO_xOUT反应模型
8.3.1 NH_3的反应历程
8.3.2 NH_2的反应历程
8.3.3 NNH的反应历程
8.3.4 HNO、NH、HNCO的反应历程
8.3.5 其他反应
8.4 NO_xOUT中钠添加剂的转变机理
8.4.1 NaOH的反应历程
8.4.2 Na的反应历程
8.4.3 NaO的反应历程
8.4.4 NaO_2的反应历程
8.5 模拟结果分析
8.5.1 炉床温度和压力分布
8.5.2 温度对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.3 氨氮比对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.4 空气过剩系数对NO_xOUT脱硝效率的影响
8.5.5 敏感性分析
8.6 本章小结
第九章 铁基合金在NaCl-石英砂中的高温腐蚀特性
9.1 材料与方法
9.1.1 试验材料
9.1.2 试验方法
9.1.3 分析方法
9.2 试件在NaCl-石英砂中的腐蚀特性
9.3 试件在NaCl-石英砂中的腐蚀机理分析
9.4 高温腐蚀的抑制
9.5 本章小结
第十章 总结与展望
10.1 总结
10.2 创新点
10.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文与专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质循环流化床锅炉掺烧防腐蚀剂的试验研究[J]. 宋景慧,谭巍. 新能源进展. 2014(04)
[2]UV/H2O2氧化联合Ca（OH）2吸收同时脱硫脱硝[J]. 刘杨先,张军,王助良. 化工学报. 2012(10)
[3]微波制备3V5Mn5Ce/TiO2烟气脱硝催化剂实验研究[J]. 邹鹏,熊志波,周飞,韩奎华,路春美. 电站系统工程. 2012(05)
[4]晶粒细化对金属Cr在含Cl-介质中腐蚀电化学行为的影响[J]. 李国德,王艳,曹中秋. 化工学报. 2012(02)
[5]生物油/乙醇混合燃料燃烧性能研究[J]. 张栋,朱锡锋. 燃料化学学报. 2012(02)
[6]尿素热解研究及其在脱硝中的应用[J]. 喻小伟,李宇春,蒋娅,庞飞飞,陈进生,商雪松. 热力发电. 2012(01)
[7]废液焚烧炉的研究进展[J]. 陈金思,施银燕,胡献国. 中国环保产业. 2011(10)
[8]造纸污泥混煤燃烧特性及动力学研究[J]. 宁寻安,张凝,刘敬勇,杨佐毅,李磊,周剑波,魏培涛,罗海健. 环境科学学报. 2011(07)
[9]燃煤电厂SNCR与SCR联合脱硝工艺在国内的首次应用[J]. 龚家猷,李■. 华北电力技术. 2011(02)
[10]碳酸钠对选择性非催化还原反应影响的研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,刘建忠,岑可法,张明,应明良. 燃料化学学报. 2011(02)
本文编号：3207501
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