煤和模擬城市生活垃圾混燒時(shí)HCl的實(shí)時(shí)釋放特性研究.pdf

1、生活垃圾產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，土地資源日益短缺，處理生活垃圾成本連續(xù)提高，促使人們開始關(guān)注采用焚燒方式處理生活垃圾，但生活垃圾中含有大量的塑料、橡膠等有機(jī)氯化物以及廚余中的食鹽等無(wú)機(jī)氯化物，這些物質(zhì)在焚燒時(shí)發(fā)生分解并和垃圾中的氫源反應(yīng)產(chǎn)生HCl有毒氣體，HCl氣體會(huì)造成鍋爐尾部煙道腐蝕，污染大氣并危害人體健康，因此有必要對(duì)垃圾焚燒產(chǎn)生HCl的釋放特性進(jìn)行研究。
　　 本文根據(jù)城市生活垃圾的組成，配制模擬城市生活垃圾(Simulated

2、Municipal SolidWastes，縮寫為SMSW)，并對(duì)其各組分進(jìn)行物化特性研究，重點(diǎn)分析含氯量，豐富了生活垃圾物化特性數(shù)據(jù)庫(kù)，為固體廢物的相關(guān)研究提供了數(shù)據(jù)與理論基礎(chǔ)。通過添加有機(jī)氯化物(PVC)和無(wú)機(jī)氯化物(NaCl)調(diào)節(jié)SMSW的含氯量，在實(shí)驗(yàn)室條件下用管式爐對(duì)SMSW及其和煤的混合物進(jìn)行焚燒，并采用傅里葉變換紅外分析系統(tǒng)Gasmet煙氣分析儀對(duì)焚燒產(chǎn)生的HCl氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，討論溫度、氯源、含氯量及煤和SMSW的

3、不同配比對(duì)HCl釋放特性的影響，并得到一些有價(jià)值的結(jié)論。
　　 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：相比較于添加無(wú)機(jī)氯化物，含有機(jī)氯化物的SMSW焚燒產(chǎn)生HCl的體積濃度較高，隨著氯含量增加，HCl析出濃度明顯增加，在含無(wú)機(jī)氯化物的SMSW焚燒過程中，隨著含氯量的增加，HCl濃度沒有明顯的變化。含有機(jī)氯化物的SMSW焚燒時(shí)發(fā)現(xiàn)在250℃開始析出HCl氣體，在300℃左右濃度最大，含無(wú)機(jī)氯化物的SMSW焚燒時(shí)，在900℃以上仍檢測(cè)到一定體積濃度的HCl

4、氣體；因此添加無(wú)機(jī)氯化物的SMSW焚燒產(chǎn)生HCl的溫度要比含有機(jī)氯化物焚燒釋放HCl的溫度高400℃左右，且HCl的體積濃度低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　 對(duì)添加無(wú)機(jī)氯化物的SMSW分別在750℃和850℃下焚燒1小時(shí)，將得到的兩組灰分采用場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡(SEM)、X射線能量色散譜儀(EDX)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)樣品的化學(xué)組分和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并采用化學(xué)熱力學(xué)平衡軟件FACTSage在給定條件下，分析整個(gè)體系達(dá)到熱力學(xué)平

5、衡狀態(tài)時(shí)各生成產(chǎn)物的組成及變化趨勢(shì)，從理論上解釋和證明了含無(wú)機(jī)氯化物的SMSW焚燒時(shí)HCl開始析出的溫度要比含有機(jī)氯化物的SMSW焚燒時(shí)HCl開始析出溫度高400℃左右，由于NaCl和KCl都在800℃左右由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，但是煙氣分析儀只能檢測(cè)到HCl氣體.因而添加無(wú)機(jī)氯化物SMSW焚燒時(shí)HCl釋放濃度要比添加有機(jī)氯化物的SMSW焚燒時(shí)HCl的釋放濃度低至少一個(gè)數(shù)量級(jí)的規(guī)律也可以得到驗(yàn)證。
　　 煤和模擬城市生活垃圾混燒時(shí)HC