含鹽苯胺廢液焚燒及其熔鹽腐蝕行為研究.pdf

1、廢液焚燒處理作為一種高效、可行的廢液處理方式受到廣泛關(guān)注,而對于廢液是否適合焚燒及其焚燒的經(jīng)濟(jì)性、合理性的研究較少。高濃度含鹽有機廢液在焚燒過程中也會造成焚燒爐的結(jié)焦結(jié)渣和爐體材料的腐蝕。本學(xué)位論文以含鹽苯胺廢液為研究對象,考察了其焚燒前的蒸餾脫鹽預(yù)處理過程及其燃燒動力學(xué)特性,并探討了高溫環(huán)境下金屬材料的熔鹽腐蝕行為,以期為含鹽有機廢液的焚燒處理研究及廢液焚燒爐的設(shè)計提供一定的參考價值。
　　1.含鹽苯胺廢液直接焚燒需要大量的輔料

2、,且堿金屬鹽的存在,會導(dǎo)致流化床焚燒爐床料結(jié)焦、結(jié)渣,降低流化床的效率。本論文首先通過蒸餾法研究了含鹽苯胺廢液在焚燒前的預(yù)處理過程。結(jié)果表明:COD的去除率和有機物析出率與氯化鈉的初始濃度有關(guān)。當(dāng)氯化鈉的初始濃度為20000mg/L時,COD的去除率最高,而有機物析出率隨氯化鈉初始濃度的增加而增加。當(dāng)氯化鈉初始濃度達(dá)到40000mg/L后,有機物的析出率大約保持在48％;蒸餾過程中鈉離子的去除率穩(wěn)定在98%左右;鈉離子和氯離子不是以氯化

3、鈉的形式析出,而是以各自離子形態(tài)析出。
　　2.測定了苯胺廢液的熱值和COD值,發(fā)現(xiàn)即使含水率達(dá)到50%時,廢液的COD值始終在5×105mg/L以上,熱值也保持在3.2×104J/g以上,仍達(dá)到了適合焚燒的條件。
　　3.對單一苯胺廢液、苯胺-柴油廢液和苯胺-生物柴油廢液三種廢液進(jìn)行TG-DTG分析,發(fā)現(xiàn)三種廢液的著火點均在150℃左右。采用一階動力學(xué)模型對單一苯胺廢液、苯胺-柴油廢液兩種廢液的熱失重過程進(jìn)行模擬。單一苯胺

4、廢液在空氣氣氛下的熱失重過程分為兩個階段,前一階段為水分揮發(fā)階段,后一階段為剩余組分燃燒階段,而在氮氣氣氛下的熱失重過程分為水分的揮發(fā)階段和剩余物質(zhì)的裂解階段。兩種氣氛下數(shù)據(jù)擬合后的相關(guān)系數(shù)r≥0.9,表明單一苯胺廢液的反應(yīng)為一級反應(yīng)的假設(shè)成立。苯胺-柴油溶液在空氣中的反應(yīng)分為三個階段,其中燃燒階段表觀活化能最大,在氮氣條件下反應(yīng)表現(xiàn)為兩個階段,其中第一階段為低沸點的小分子物質(zhì)及水分的揮發(fā)階段,第二階段為裂解階段。各數(shù)據(jù)點進(jìn)行擬合后的相

5、關(guān)系數(shù)r≥0.8,說明一級反應(yīng)是符合苯胺廢液的反應(yīng)動力學(xué)特征的。
　　4.即使對含鹽苯胺廢液進(jìn)行蒸餾預(yù)處理后,廢液中仍會存在殘留的鹽分,這會對爐體產(chǎn)生腐蝕。本文最后探討了鑄鐵材料在高溫環(huán)境下的熔鹽腐蝕行為。結(jié)果表明:鑄鐵試件的腐蝕程度同實驗溫度、鹽含量、實驗時間三者之間都成正比的關(guān)系,添加高嶺土能有效的減輕鑄鐵材料的腐蝕,不同的腐蝕介質(zhì)導(dǎo)致試件表面呈現(xiàn)不同的腐蝕形態(tài),使用EDS和XRD分析發(fā)現(xiàn)鐵片試件表面的氧化膜主要成分為Fe2O