| 题名 | 城市生活垃圾与煤矸石混烧及其HCl排放特性研究 |
| 作者 | 李晓云 |
| 答辩日期 | 2016-05 |
| 文献子类 | 硕士 ; 学位论文 ; 硕士 ; 学位论文 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 吴晋沪 |
| 关键词 | 城市生活垃圾 煤矸石 混烧 氯源 氯化氢 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 英文摘要 | 近年来，中国城市生活垃圾（Municipal Solid Waste，简称MSW）年产量迅速增长，引起了严重的环境问题。由于减容、减量、能源回收等优势，焚烧法已成为垃圾处理的主要发展方向之一。但垃圾焚烧厂设备投资和操作费用较高，能量转化效率较低，二噁英和重金属等二次污染严重导致其发展备受争议。与之相比，利用现有循环流化床煤矸石电站，采取MSW与煤矸石混烧的方式，不仅可降低MSW处理投资成本，提高焚烧发电稳定性和效率，降低垃圾焚烧过程的二次污染，还可利用MSW挥发分含量高，易于着火的特点，改善煤矸石的着火和燃烧性能，是一种非常具有潜力的MSW和煤矸石协同处理方式。 然而，煤矸石与MSW燃烧特性相差较大，且MSW中氯含量较高，混烧可能导致HCl排放风险增加。为此，本文从燃烧特性、燃烧动力学、HCl排放特性和脱氯剂的脱氯作用四个方面对煤矸石与MSW混烧过程展开了研究： （1）利用热重差热联用仪（TG-DSC）考察了煤矸石、MSW及其不同比例混合物的燃烧特性。结果表明，掺烧MSW可显著降低燃料的脱挥发分温度和燃点，改善煤矸石的着火特性。燃烧特性指数随着掺烧比的增加呈现先降低后增加的趋势，当MSW掺混比达到30 wt.%以上时，混合燃料的燃烧特性相比单独煤矸石会已发生明显改变。不同混烧阶段及掺烧比例下，煤矸石与MSW存在不同的相互作用。在脱挥发分阶段，当MSW掺混比小于30 wt.%时，由于混合及空气量不足等原因，混烧存在抑制作用；但在固定碳起始燃烧阶段，当MSW掺混比大于20 wt.%时，MSW的存在可促进混合燃料的固定碳提前燃烧。 （2）采用Coats-Redfern法及一阶反应模型分析了不同掺混比条件下，混合燃料脱挥发分阶段及固定碳燃烧阶段的活化能变化。结果表明，脱挥发分阶段的活化能随MSW掺混比增加而增加，固定碳燃烧阶段的活化能降低，提高了混合燃料固定碳燃烧阶段的反应活性。 （3）利用高温管式炉燃烧系统，考察了不同氯源PVC、NaCl及MSW与煤矸石混烧过程中HCl的排放规律。结果表明，PVC或NaCl的掺混量较少时，煤矸石的存在可抑制PVC中的HCl的析出，同时会显著促进NaCl中HCl的析出。随着掺混比增大，上述作用逐渐减弱。MSW与煤矸石混烧时，会促进HCl的析出，增大烟气中HCl的浓度。 （4）采用石灰石作为脱氯剂，考察了煤矸石与MSW混烧过程的脱氯性能。结果表明，石灰石脱氯效率随温度的升高先增加后减小，燃烧温度为700 oC左右时，石灰石的脱氯效率最大，为32.62 %；随着Ca/(S+0.5Cl)摩尔比增加，石灰石的脱氯率逐渐增加，当Ca/(S+0.5Cl)摩尔比达到12:1后，进一步增加钙氯比对脱氯效率的改善影响较小。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-06-30 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.qibebt.ac.cn/handle/337004/9778]  |
| 专题 | 青岛生物能源与过程研究所_热化学转化事业部 |
| 作者单位 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李晓云. 城市生活垃圾与煤矸石混烧及其HCl排放特性研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论