可燃固體廢棄物熱解氣化的交互作用機理與過程優(yōu)化研究
發(fā)布時間：2024-07-05 21:17
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高,一方面城市可燃固廢產(chǎn)量逐漸增加,另一方面居民對城市固廢的無害化處理訴求也愈加強烈。以熱解、氣化、氣化熔融為代表的新一代可燃固廢“控氧”熱處理技術(shù),因其低污染、能源化、減量化,是未來城市固廢熱處置技術(shù)的發(fā)展趨勢。其中,熱解、氣化不僅是可燃固廢重要的熱處置方式,也是控氧燃燒技術(shù)的關(guān)鍵步驟。進一步加強復(fù)雜多組分可燃固廢熱解氣化反應(yīng)機理研究,并根據(jù)我國可燃固廢高水分、低熱值的特征,對實際固廢的熱解氣化工藝過程進行優(yōu)化對可燃固廢進行清潔能源化利用發(fā)展具有重要意義�；谝陨戏治�,本主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究表明城市可燃固廢部分組分共熱解存在交互作用現(xiàn)象,即共熱解結(jié)果不能采用單組分熱解結(jié)果直接進行加權(quán)表征。為了研究不同固廢共熱解的交互作用機理,以及交互作用大小對實際工程應(yīng)用中固廢共熱解的影響規(guī)律。本文采用熱重實驗方法對生物質(zhì)固廢中不同“基元”組分(半纖維素、纖維素、木質(zhì)素)和不同塑料共熱解的交互作用機理進行研究。通過“Bigass”函數(shù)對生物質(zhì)可燃固廢的熱重實驗失重速率曲線進行擬合,確定其“基元”成分組成。采用回歸擬合的方差分析方法,將不同“基元”和不...
【文章頁數(shù)】：116 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
術(shù)語符號對照表
1 緒論
1.1 引言
1.2 我國城市城市固廢處置現(xiàn)狀
1.3 我國城市可燃固廢組成及特點
1.4 我國城市可燃固廢分類收集推廣現(xiàn)狀
1.5 城市生活垃圾熱處置新技術(shù)國內(nèi)外研究進展
1.5.1 可燃固廢熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1.1 國外可燃固廢熱解商業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.5.1.2 我國可燃固廢熱解技術(shù)研究進展
1.5.2 可燃固廢氣化技術(shù)研究進展
1.5.2.1 可燃固廢氣化產(chǎn)氣技術(shù)
1.5.2.2 可燃固廢控氧燃燒(兩步氧化法)技術(shù)
1.6 課題研究的目的、意義、主要研究內(nèi)容
1.6.1 課題研究的目的、意義
1.6.2 本文的研究內(nèi)容及方法
2 生物質(zhì)類和塑料類廢棄物共熱解過程交互作用的機理研究
2.1 引言
2.2 實驗材料及實驗方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.3 實驗結(jié)果及討論
2.3.1 幾個熱解特征參數(shù)定義
2.3.2 紙巾、包菜、塑料單組分熱解行為分析
2.3.3 相同升溫速率下紙巾和不同塑料共熱解行為分析
2.3.4 不同升溫速率下紙巾、包菜和塑料共熱解行為分析
2.3.5 混合熱解動力學(xué)分析
2.4 結(jié)論
3 可燃固體廢棄物熱解能耗分析和評價
3.1 引言
3.2 可燃固廢熱解能耗分析及熱工性能評價
3.2.1 單組分可燃固廢熱解能耗計算方法
3.2.1.1 單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.2.1.2 實際單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.2.2 城市生活固廢熱解分能耗計算方法
3.2.3 熱解產(chǎn)物能量分布計算方法
3.2.4 可燃固廢自熱解工藝系統(tǒng)分析
3.3 計算結(jié)果及分析
3.3.1 單組分可燃固廢熱解吸熱量的DSC分析
3.3.2 實際單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.3.3 可燃固廢熱解產(chǎn)物能量分布計算分析
3.3.4 水分對單組分可燃固廢熱解能耗比的影響
3.3.5 城市可燃固廢自熱式熱解工藝熱平衡計算
3.3.5.1 熱解產(chǎn)碳熱量分布估算
3.3.5.2 實際混合城市可燃固廢的熱解能耗分析
3.3.5.3 自熱式熱解能量平衡計算
3.4 結(jié)論
4 可燃固體廢棄物達到最優(yōu)氣化條件的水分和灰分限制模擬研究
4.1 引言
4.2 模擬模型
4.2.1 碳臨界氣化的概念
4.2.2 氣化平衡模型
4.2.3 可燃固廢燃料特性
4.2.4 氣化效果評價
4.3 模擬結(jié)果與討論
4.3.1 水分對可燃固廢最佳氣化的影響
4.3.2 可燃固廢最佳自氣化條件下的水分和灰分控制
4.3.2.1 不同最佳氣化溫度的水分和灰分控制
4.3.2.2 不同化學(xué)成分可燃固廢碳臨界氣化時的水分和灰分控制
4.3.2.3 預(yù)熱空氣溫度對可燃固廢碳臨界氣化的水分和灰分控制影響
4.3.3 模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比
4.3.4 可燃固廢預(yù)干燥預(yù)處理所需能量估計
4.4 結(jié)論
5 基于我國城市固廢濕物理成分的簡單熱值預(yù)測方法
5.1 城市固廢熱值預(yù)測方法發(fā)展概述
5.2 樣品材料及方法
5.2.1. 低位熱值經(jīng)驗預(yù)測模型的建立
5.2.2 干凈廢棄物樣品的熱值及氫含量測量
5.2.3 廚余、可燃物、無機物對城市可燃固廢熱值影響的實驗研究
5.2.3.1 實驗樣品
5.2.3.2 實驗設(shè)計
5.2.3.3 測試方法
5.2.4. 城市可燃固廢的水分測試
5.2.4.1 實驗樣品
5.2.4.2 測試方法
5.2.5 預(yù)測模型評價
5.2.5.1 城市可燃固廢數(shù)據(jù)收集
5.2.5.2 熱值預(yù)測效果評價方法
5.3 結(jié)果及討論
5.3.1 干凈廢棄物的熱值及氫含量測量結(jié)果
5.3.2 廚余、可燃物以及無機物對可燃廢棄物的熱值影響
5.3.3 各種實際固體廢棄物的水分測量
5.3.4 基于“濕基”成分的熱值預(yù)測模型建立
5.3.5 熱值預(yù)測模型的預(yù)測效果評價
5.3.6 預(yù)測模型的局限性
5.4 結(jié)論
6 全文總結(jié)
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 研究創(chuàng)新點
6.3 研究不足和展望
參考文獻
作者簡歷
本文編號：4001545
【文章頁數(shù)】：116 頁
【學(xué)位級別】：博士
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
術(shù)語符號對照表
1 緒論
1.1 引言
1.2 我國城市城市固廢處置現(xiàn)狀
1.3 我國城市可燃固廢組成及特點
1.4 我國城市可燃固廢分類收集推廣現(xiàn)狀
1.5 城市生活垃圾熱處置新技術(shù)國內(nèi)外研究進展
1.5.1 可燃固廢熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1.1 國外可燃固廢熱解商業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.5.1.2 我國可燃固廢熱解技術(shù)研究進展
1.5.2 可燃固廢氣化技術(shù)研究進展
1.5.2.1 可燃固廢氣化產(chǎn)氣技術(shù)
1.5.2.2 可燃固廢控氧燃燒(兩步氧化法)技術(shù)
1.6 課題研究的目的、意義、主要研究內(nèi)容
1.6.1 課題研究的目的、意義
1.6.2 本文的研究內(nèi)容及方法
2 生物質(zhì)類和塑料類廢棄物共熱解過程交互作用的機理研究
2.1 引言
2.2 實驗材料及實驗方法
2.2.1 實驗材料
2.2.2 實驗方法
2.3 實驗結(jié)果及討論
2.3.1 幾個熱解特征參數(shù)定義
2.3.2 紙巾、包菜、塑料單組分熱解行為分析
2.3.3 相同升溫速率下紙巾和不同塑料共熱解行為分析
2.3.4 不同升溫速率下紙巾、包菜和塑料共熱解行為分析
2.3.5 混合熱解動力學(xué)分析
2.4 結(jié)論
3 可燃固體廢棄物熱解能耗分析和評價
3.1 引言
3.2 可燃固廢熱解能耗分析及熱工性能評價
3.2.1 單組分可燃固廢熱解能耗計算方法
3.2.1.1 單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.2.1.2 實際單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.2.2 城市生活固廢熱解分能耗計算方法
3.2.3 熱解產(chǎn)物能量分布計算方法
3.2.4 可燃固廢自熱解工藝系統(tǒng)分析
3.3 計算結(jié)果及分析
3.3.1 單組分可燃固廢熱解吸熱量的DSC分析
3.3.2 實際單組分可燃固廢熱解能耗計算
3.3.3 可燃固廢熱解產(chǎn)物能量分布計算分析
3.3.4 水分對單組分可燃固廢熱解能耗比的影響
3.3.5 城市可燃固廢自熱式熱解工藝熱平衡計算
3.3.5.1 熱解產(chǎn)碳熱量分布估算
3.3.5.2 實際混合城市可燃固廢的熱解能耗分析
3.3.5.3 自熱式熱解能量平衡計算
3.4 結(jié)論
4 可燃固體廢棄物達到最優(yōu)氣化條件的水分和灰分限制模擬研究
4.1 引言
4.2 模擬模型
4.2.1 碳臨界氣化的概念
4.2.2 氣化平衡模型
4.2.3 可燃固廢燃料特性
4.2.4 氣化效果評價
4.3 模擬結(jié)果與討論
4.3.1 水分對可燃固廢最佳氣化的影響
4.3.2 可燃固廢最佳自氣化條件下的水分和灰分控制
4.3.2.1 不同最佳氣化溫度的水分和灰分控制
4.3.2.2 不同化學(xué)成分可燃固廢碳臨界氣化時的水分和灰分控制
4.3.2.3 預(yù)熱空氣溫度對可燃固廢碳臨界氣化的水分和灰分控制影響
4.3.3 模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比
4.3.4 可燃固廢預(yù)干燥預(yù)處理所需能量估計
4.4 結(jié)論
5 基于我國城市固廢濕物理成分的簡單熱值預(yù)測方法
5.1 城市固廢熱值預(yù)測方法發(fā)展概述
5.2 樣品材料及方法
5.2.1. 低位熱值經(jīng)驗預(yù)測模型的建立
5.2.2 干凈廢棄物樣品的熱值及氫含量測量
5.2.3 廚余、可燃物、無機物對城市可燃固廢熱值影響的實驗研究
5.2.3.1 實驗樣品
5.2.3.2 實驗設(shè)計
5.2.3.3 測試方法
5.2.4. 城市可燃固廢的水分測試
5.2.4.1 實驗樣品
5.2.4.2 測試方法
5.2.5 預(yù)測模型評價
5.2.5.1 城市可燃固廢數(shù)據(jù)收集
5.2.5.2 熱值預(yù)測效果評價方法
5.3 結(jié)果及討論
5.3.1 干凈廢棄物的熱值及氫含量測量結(jié)果
5.3.2 廚余、可燃物以及無機物對可燃廢棄物的熱值影響
5.3.3 各種實際固體廢棄物的水分測量
5.3.4 基于“濕基”成分的熱值預(yù)測模型建立
5.3.5 熱值預(yù)測模型的預(yù)測效果評價
5.3.6 預(yù)測模型的局限性
5.4 結(jié)論
6 全文總結(jié)
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 研究創(chuàng)新點
6.3 研究不足和展望
參考文獻
作者簡歷
本文編號：4001545
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