城市生活垃圾中低溫?zé)峤馓匦匝芯?pdf

1、近年來，由于世界能源、資源日益緊張以及各種垃圾資源化利用方法的出現(xiàn)，城市垃圾已從單純收集、運(yùn)輸、處理、填埋的狹窄概念轉(zhuǎn)向抑制垃圾生產(chǎn)、提高垃圾資源化利用率上來。城市垃圾作為一利資源被開發(fā)利用已是大勢所趨。本文通過介紹國內(nèi)外的垃圾處理現(xiàn)狀，比較填埋法、堆肥法、焚燒法、熱解法等的優(yōu)缺點(diǎn)，尤其是熱解技術(shù)處理垃圾的優(yōu)越性，顯示出熱解法將是垃圾處理的一個(gè)重要方向之一，對其研究已成為相關(guān)專業(yè)研究的前沿問題。 本研究使用自行設(shè)計(jì)和制造的、旨在

2、模擬工業(yè)化實(shí)際設(shè)備中熱解特性的小型外熱式固定床實(shí)驗(yàn)裝置，以城市生活垃圾中典型的可熱解成分組成的混合物為實(shí)驗(yàn)物料，進(jìn)行300℃～700℃的一系列垃圾熱解實(shí)驗(yàn)。研究了在具有一定規(guī)模的小型固定床熱解實(shí)驗(yàn)裝置中，城市生活垃圾熱解過程中的溫度場變化規(guī)律，以及熱解反應(yīng)時(shí)間、熱解產(chǎn)物分布、揮發(fā)分的析出率等受熱解溫度影響的內(nèi)在機(jī)理特征。 熱解氣作為垃圾熱解的重要產(chǎn)物之一，其成分變化特性直接影響其后的熱利用。熱解氣的成分含量和熱值的平均值，均隨熱

3、解溫度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。在本文的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)定溫度為300℃～700℃的范圍內(nèi)，其熱值在5.4MJ/m3～15.13MJ/m3之間變化。熱解氣中除H2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6這六種主要?dú)怏w外，還含有NOx、HCl、H2S、NH3、O2、C3、C4、C5碳?xì)浠衔锛案邿N類氣體等，且熱解溫度越高這些氣體的含量越大。 文中還對熱解的剩余物——半焦物質(zhì)進(jìn)行了元素分析和工業(yè)分析，分析表明其熱值在21MJ/kg～24.7M

4、J/kg之間，可以作為固體燃料利用，但其元素成分和工業(yè)成分均隨熱解溫度發(fā)生變化，且影響著半焦的燃燒特性。 通過對熱解過程的能量分析，表明本實(shí)驗(yàn)物料熱解需要的能量完全可利用熱解產(chǎn)物來提供，而不需要其它輔助熱源。 針對城市生活垃圾的特點(diǎn)，本文采用當(dāng)量導(dǎo)熱法的概念，將城市生括垃圾在熱解過程中復(fù)雜的傳熱過程簡化為純導(dǎo)熱過程，建立了一套求解固定床熱解反應(yīng)器中物料溫度場的傳熱學(xué)模型。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，表明該模型具有一定的實(shí)用性。