污泥和烟煤混烧动力学特性及HCl排放和脱除实验研究
目前,随着我国城市化的不断推进,城市污水污泥的处理压力也越来越大。而在各种城市污泥的处理方式中,由于焚烧法的剩余物少,焚烧前不需灭菌处理,处理速度快,不需长距离运输,可回收污泥的能量用于发电和供热,我国的一些经济发达地区已经开始采用此方法来处置污泥。另外,由于污泥和煤的掺混燃烧既可解决污泥无法独自稳定燃烧的问题,又可利用污泥的热值来发电,而且可节省相关设备投资,所以污泥和煤的混烧整越来越得到各国专家的关注和重视。 通过对三种含水率的污泥、烟煤及其混合物的常规分析发现,污泥挥发分高,灰分高,含碳量低和发热量低,通过比较样品灰熔点ST温度发现,各含水率污泥的结渣倾向均较严重,但与烟煤样品掺混后,结渣倾向得到改善。 采用热重分析仪对城市污泥、烟煤及其混合物进行分析,结果显示,当污泥掺烧比例超过50％时,样品燃烧过程出现两个明显失重峰,且烟煤掺烧污泥后,其着火特性、燃尽特性以及综合燃烧特性均有改善。另外,本文采用Coats-Redfern积分法,通过假设不同的反应模型进行拟合,结果显示:污泥、烟煤及其混合物低温燃烧阶段的反应主要符合化学反应模型,而且随着掺入污泥比例的提高,混合样品反应活化能均有下降。 利用水平管式反应炉研究了升温速率、燃烧温度、污泥掺混比例以及反应气氛等因素对HCl释放的影响,考察了CaCO3添加量和添加温度对HCl脱除效果的影响,并利用GASMET DX4000型红外气体分析仪实时测定HCl释放浓度。结果表明:随着污泥掺烧比例增加,HCl释放体积增加,而Cl→HCl转化率降低;温度升高会促进HCl释放,但600℃后Cl→HCl转化率变化不大;载气中氧气比例升高使得部分HCl转化为Cl2,导致样品中Cl→HCl转化率降低;高升温速率导致HCl释放峰值变大;Ca/(S+0.5Cl)摩尔比增大,则HCl脱除率增加,且Ca/(S+0.5Cl)摩尔比为2时,700℃是HCl脱除最佳温度。
城市污泥;焚烧工艺;动力学特性;硫酸脱除率;排放控制
华中科技大学
硕士
热能工程
陈刚
2011
中文
X799.3;X703
71
2012-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）