城市生活垃圾中主要有機(jī)組份流化床氣化和混燒特性研究.pdf

1、城市生活垃圾是一個(gè)長期存在的污染源,以熱處理的方式回收能源已引起人們的高度重視.該文為解決中國垃圾熱值低、成份復(fù)雜等問題,進(jìn)行了生活垃圾中主要有機(jī)組份的熱解、流化床氣化和流化床中與煤混燒特性的研究.通過熱重實(shí)驗(yàn),研究了木屑、聚乙烯以及它們混合物的熱解特性,重點(diǎn)研究了熱解過程中組份間的相互作用,采用雙外推法獲得了熱解過程中木屑和聚乙烯的反應(yīng)機(jī)理,并采用U型管式反應(yīng)器研究了在較高升溫速率下熱解產(chǎn)物的分布.為了研究低溫氣化的可行性,在流化床中

2、進(jìn)行木屑和聚乙烯混合物的低溫空氣氣化實(shí)驗(yàn),主要研究了溫度和化學(xué)當(dāng)量比對氣化產(chǎn)物分布的影響,結(jié)果顯示,通過控制加料量與床溫,可避免流化惡化現(xiàn)象的發(fā)生,并且隨著溫度的升高,木屑和聚乙烯共氣化產(chǎn)品氣中H<,2>和CH<,4>濃度增加,CO和C<,2>H<,m>濃度降低;當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比升高時(shí),木屑和聚乙烯共氣化產(chǎn)品氣中可燃?xì)怏w濃度降低.在木屑與煤、聚乙烯與煤的小型流化床混燒實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,該文在一0.2MWth流化床裝置上進(jìn)行了生活垃圾及煤混燒實(shí)驗(yàn)研

3、究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,生活垃圾與煤在流化床中混燒是成功的.重點(diǎn)研究了混燒過程中床溫和摻燒比例對污染物排放的影響:摻燒比不變,床溫升高時(shí),NO排放濃度增加,N<,2>O排放濃度降低,SO<,2>和HCl排放濃度基本不變;底渣中Cr、Cu、Pb、Zn濃度降低,飛灰中Cr、Cu、Pb、Zn濃度增加;飛灰和底渣中二惡英含量減少.隨摻燒比增加,NO和SO<,2>排放濃度降低,HCl濃度增加,N<,2>O先降低然后略有增加;底渣和飛灰中Cr、Cu、Pb

4、、Zn的含量均增加,飛灰中Ag和Hg含量略微增加;底渣和飛灰中二惡英含量增加.為研究木屑和聚乙烯的氣化過程,該文建立了木屑與聚乙烯混合燃料的流化床氣化綜合模型,模型中采用平衡理論模擬混合燃料揮發(fā)份產(chǎn)物分布,考慮流化床中氣泡相、乳化相和尾跡相對流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)的影響.并將模型結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對照,結(jié)果顯示該模型對生物質(zhì)與聚乙烯流化床氣化過程的模擬是成功的,并具有一定的通用性.首次采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對城市生活垃圾熱值進(jìn)行了成功的預(yù)測,并采用該方