發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 17:05

　　 隨著社會(huì)發(fā)展,城市垃圾的處理問(wèn)題日趨嚴(yán)重,熱解技術(shù)在垃圾“三化”方面優(yōu)勢(shì)明顯,發(fā)展前景較好�；�于前期研究,本文提出一種新的垃圾處理工藝,即生物質(zhì)垃圾熱解-低熱值熱解氣燃燒循環(huán)工藝。本文首先進(jìn)行了TG-FTIR聯(lián)用實(shí)驗(yàn),獲得了升溫速率、樣品粒徑以及熱解氣氛等因素對(duì)熱解過(guò)程的影響規(guī)律,并通過(guò)熱動(dòng)力學(xué)分析獲得了指前因子和表觀活化能等數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),煙氣氣氛較氮?dú)鈿夥崭�有助于生物質(zhì)熱解,且較大粒徑(0.9mm)比較小粒徑(0.1mm)熱解效果好,隨著升溫速率的提升,反應(yīng)時(shí)間縮短,熱解更加徹底。其次進(jìn)行了管式爐熱解實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,煙氣氣氛下0.9mm粒徑的樣品產(chǎn)氣強(qiáng)度大,隨著熱解終溫提高,殘余物中固定碳含量降低,延長(zhǎng)氣相滯留時(shí)間,有助于二次裂解,提高熱解氣品質(zhì)。而后進(jìn)行了連續(xù)熱解實(shí)驗(yàn),獲得了進(jìn)料量及煙氣量對(duì)熱解的影響規(guī)律。結(jié)果顯示,富氧工況下,熱解氣低位熱值更高,且隨著富氧比例的提高,熱值增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸變緩。當(dāng)甲烷流量為3 L/min,氧氣流量為3.67 L/min,空氣流量為16.67L/min,進(jìn)料量為0.013kg/min時(shí),熱解氣低位熱值達(dá)到3.95MJ/m3。最后利用Aspen Plus流程模擬軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),獲得了富氧比例、煙氣含氧量等對(duì)熱解過(guò)程的影響規(guī)律,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致。本文的研究結(jié)果為生物質(zhì)垃圾熱解-低熱值熱解氣燃燒循環(huán)工藝的實(shí)施積累了技術(shù)數(shù)據(jù)和理論支撐。
【學(xué)位單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

法是通過(guò)微生物，將垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行分解，在化學(xué)反應(yīng)中氣相互作用，釋放出水、二氧化碳和熱量，生成腐殖質(zhì)，增加肥法能夠?qū)�垃圾進(jìn)行減量化的同時(shí)進(jìn)行資源化，產(chǎn)生化肥、沼氣條件限制較多，且微生物對(duì)于有機(jī)物的代謝分解有其選擇性和堆肥法處理量小、周期時(shí)間長(zhǎng)、效率低，不適合大型的垃圾處成本高，經(jīng)濟(jì)效果差[9]。焚燒主要是將垃圾進(jìn)行高溫分解，并進(jìn)行深度氧化的綜合處理有害廢料分解，轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)，垃圾減量化處理程度高，圾相對(duì)較簡(jiǎn)便、高效，但是其弊病也十分明顯，主要包括：環(huán)成本高、處理工藝復(fù)雜、資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重等方面。而且，大處理對(duì)垃圾具有選擇性、垃圾焚燒只是把部分污染物由固態(tài)轉(zhuǎn)量和總體積不僅沒(méi)有縮小，而且還有所增加[10]。環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，熱解已經(jīng)成為一項(xiàng)新的垃圾處理技術(shù)，正被。生物質(zhì)熱解就是在熱作用下生物質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生的分解過(guò)程示意圖如圖 1.1 所示。

從傳統(tǒng)垃圾的處理到熱解技術(shù)的逐漸成熟，對(duì)于熱解的加強(qiáng)，無(wú)論是熱解影響因素，還是熱解工藝和裝置，以及精這一技術(shù)正在逐漸被完善。主要研究?jī)?nèi)容題背景源危機(jī)的加重、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、新能源研究的不斷深入可再生的能源必將受到越來(lái)越多的關(guān)注；另一方面，熱解技也帶動(dòng)了生物質(zhì)廢棄物的高效利用。質(zhì)熱解氣化過(guò)程中加入適量的二氧化碳、水蒸氣或者氧氣可且能夠顯著提高生物質(zhì)熱解氣熱值，促進(jìn)焦油的二次反應(yīng)熱解產(chǎn)物品質(zhì)。鑒于此，本課題組提出一種生物質(zhì)垃圾熱循環(huán)工藝[61]，系統(tǒng)圖如圖 1.2 所示。

、載氣比例及流速等參數(shù)，獲得不同工況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)支撐，傅里葉紅外光譜技術(shù)可以對(duì)帶有偶極矩的用技術(shù)可以更好地探究熱解產(chǎn)氣特性。熱動(dòng)力學(xué)分析可以深入了解反應(yīng)機(jī)理及過(guò)程。法葉變換紅外光譜聯(lián)用技術(shù)（以下將簡(jiǎn)稱 TG-FTIR 技術(shù)的氣氛中對(duì)測(cè)試樣品質(zhì)量隨溫度或者時(shí)間的變化進(jìn)行定量質(zhì)分子振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)的能級(jí)躍遷所引起的對(duì)紅外輻射的特征產(chǎn)物進(jìn)行分析，具有操作簡(jiǎn)便，限制較少等優(yōu)點(diǎn)，已成為具，得到了廣泛應(yīng)用[62]。本課題研究，亦將先采用 TG-生物質(zhì)的熱解失重及產(chǎn)氣情況進(jìn)行對(duì)比分析。TIR 熱解實(shí)驗(yàn)設(shè)備
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2871932