油漆焦油基单颗粒危险废物热解和燃烧特性的实验研究

论文摘要

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,产生大量的固体废弃物,尤其是危险废弃物,对我们的生态环境造成很大的威胁,因此对危险废弃物无害化处置的基础研究己经刻不容缓。为了更深入的了解危险废物的热解和燃烧特性,有必要对单颗粒危险废物的热解和燃烧特性进行研究,从而为工业危险废物的热处置提供基础性数据。本文利用热重法对油漆焦油基单颗粒危险废物的热解和燃烧特性进行了研究。自行设计并搭建了能进行较大颗粒的单颗粒危险废物的热解和燃烧实验台。在此实验台上,对不同升温速率、不同终温的油漆焦油基单颗粒危险废物的热解进行了实验,得到了热解曲线。通过比较发现随着升温速率的增加,油漆焦油基单颗粒危险废物的热解速率加快,但在一定范围内,升温速率对其失重率无影响。不同终温下的热重曲线形状相同,油漆焦油基危险废物颗粒的热解可以分为三个阶段。并对实验数据进行了分析,利用一级反应动力学模型计算出各个工况下的热解动力学参数。其次,在此实验台上,对不同过量空气系数、不同炉膛温度下的油漆焦油基单颗粒危险废物进行了实验研究,得到了燃烧曲线。通过比较发现随着过量空气系数的增加,燃烧速度加快。但过量空气系数到1.75以后燃烧受其影响不大。随着炉膛温度的升高,油漆焦油基危险废物颗粒燃烧失重率明显增加,但当炉膛温度到达850℃以后燃烧受其影响不大。最后,建立了两种较大颗粒的危险废物燃烧模型,并对计算结果值与试验值进行了比较,结果第二种模型拟合较好。可以对油漆焦油基单颗粒危险废物的燃烧失重过程进行模拟。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 危险废弃物简介
• 1.2.1 危险废弃物的定义
• 1.2.2 危险废弃物的产生现状
• 1.2.3 危险废弃物的危害
• 1.2.4 危险废弃物的处理处置方式
• 1.3 危险废物的研究现状
• 1.3.1 国外危险废弃物的处置现状
• 1.3.2 国内危险废弃物的处置现状
• 1.4 本文研究意义和主要研究内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 实验方法与实验系统的设计
• 2.1 实验方法
• 2.1.1 热分析方法
• 2.1.2 热重法
• 2.2 实验系统
• 2.3 实验系统的标定及影响因素
• 2.3.1 实验系统的标定
• 2.3.2 实验系统的影响因素
• 2.4 本章小结
• 第3章 单颗粒危险废物热解的研究
• 3.1 实验装置及方案
• 3.1.1 实验装置
• 3.1.2 实验方案
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 不同升温速率的实验结果
• 3.2.2 不同终温的实验结果
• 3.3 实验结果讨论与热解动力学研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 单颗粒危险废物燃烧的实验研究
• 4.1 危险废物颗粒的燃烧机理
• 4.2 实验方案
• 4.3 实验结果
• 4.3.1 不同过量空气系数下的燃烧失重结果
• 4.3.2 不同燃烧终温下的燃烧失重结果
• 4.3.3 不同过量空气系数与不同炉膛温度下的失重率结果分析
• 4.4 实验结果的工业应用
• 4.5 本章小结
• 第5章 单颗粒球形危险废物燃烧模型
• 5.1 第一种燃烧模型的建立
• 5.1.1 燃烧模型的建立
• 5.1.2 模型中有关参数的确定
• 5.1.3 计算结果与实验结果的比较
• 5.2 第二种燃烧模型的建立
• 5.2.1 燃烧模型的建立
• 5.2.2 模型中有关参数的确定
• 5.2.3 计算结果与实验结果的比较
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢