收藏本站
《浙江大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用

李春雨  
【摘要】:我国2009年的危险废物产生量达到1430万吨,由于危险废物形态复杂,回转窑焚烧是一种比较适宜的安全处置方式。目前对危险废物焚烧特性、灰渣特性的研究尚不深入,回转窑焚烧系统在运行过程中缺乏必要的指导,在实际应用中出现了危险废物焚烧效果不佳、回转窑内结渣、耐火材料腐蚀、污染物排放不达标等问题。依托国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目课题“危险废物焚烧系统关键技术与示范”(2007AA061302)和浙江省重大科技专项“工业危险废物新型回转窑集成系统处置技术示范工程”(2007C13084),本文对几种典型危险废物的热解、燃烧特性开展了基础研究工作,并对危险废物焚烧处置工程应用进行试验研究,为现有的危险废物热处置研究提供有益的补充,为回转窑危险废物焚烧系统的运行优化提供支持。 本文首先运用化学热力学平衡模拟和试验研究对危险废物在不同热处置条件下的气体生成特性进行了研究。研究发现,危险废物热解产物主要是H20、C2H4、C2H2、H2和CO,随着温度的升高,热解气态产物出现进一步分解。在较低的过量空气系数条件下,危险废物的气化产物主要是CO、H2O、H2、和CH4,研究发现,少量O2有利于危险废物在热分解过程中CH4、H2和CO的生成。在危险废物热处置过程中,绝大部分C1元素在300-600℃之间以HCl的形式释放析出,危险废物焚烧过程中,S02是最主要的含S污染物。 利用热重-红外分析方法进行实验研究和动力学分析表明,危险废物燃烧过程的挥发份析出阶段与其热解过程的挥发份析出阶段具有相似的热分解特性,而氧气对危险废物的热分解具有明显的促进作用,使热分解温度提前,表观活化能降低。研究发现,危险废物热解气态产物的析出主要集中在200-500℃之间,大部分危险废物在700℃之前燃烬。高挥发份危险废物的热解气态产物析出较为集中,析出气体具有较高的浓度;高氮含量有机危险废物热解气中含有大量的HNCO,高硫危险废物热处置过程中的主要气态污染物是S02。有机化工污泥的固定碳燃烧阶段持续时间相对较长,且大部分失重都在固定碳燃烧阶段完成。实验研究发现,升温速率的提高对危险废物热解产物成分的影响较小 针对较高重金属含量的制革污泥的研究发现,其具有较好的燃烧特性。制革污泥在挥发份燃烧初期有少量有机酸析出,800℃时基本燃烬,超过900℃以后,制革污泥燃烧灰渣开始出现粘结现象。为避免制革污泥焚烧过程中出现结渣,并有效减少重金属的挥发,可以选择800℃为制革污泥的最佳燃烧温度。 本文利用计算流体软件,对危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的燃烧过程进行了不同运行工况条件下的模拟。研究发现,在回转窑的后部区域,烟气流速存在明显的分层现象。在额定负荷和配风条件下,危险废物在回转窑内能够实现较为充分的燃烧,增加窑头部位的送风量以后,窑内烟气流速分层现象提前,窑内高温区域前移,危险废物在回转窑内的燃烧完全程度提高,二燃室的燃烧现象明显减弱。模拟研究表明,投用窑头助燃燃烧器可以在回转窑内部形成一个稳定的沿着回转窑轴向分布的高温区域,有助于促进窑内温度的稳定和危险废物在窑内的燃烧。 对危险废物焚烧处置工程应用的研究发现,两段式回转窑焚烧系统完全可以满足危险废物焚烧和污染物排放控制要求,稳定运行期间二噁英排放浓度只有0.016-0.035 TEQ ng/m3,但回转窑内存在较大程度的结渣隐患。危险废物焚烧飞灰呈现明显的小颗粒团聚特征,底渣质地致密,具有明显的烧结迹象,灰渣中部分重金属含量较高。通过对不同部位灰渣采样的分析,研究了危险废物在高温焚烧条件下的灰渣特性,以及烟气流动方向飞灰的形成过程和小颗粒的团聚过程,以及小颗粒在大颗粒表面富集的过程,为危险废物焚烧应用及污染物排放控制提供借鉴。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周丰,刘永,郭怀成;医疗废物焚烧处置过程中关键参数研究[J];环境科学研究;2005年03期
2 ;国家环境保护总局发布──《合成氨工业水污染物排放标准》的通知《锅炉大气污染物排放标准》的通知《危险废物焚烧污染控制标准》的通知[J];中国环保产业;2000年01期
3 ;阅读[J];中国医院院长;2007年16期
4 李政禹;我国化工环保产业应优先发展的领域分析[J];现代化工;2000年08期
5 丁剑;;30吨/日往复炉排式危险废物焚烧处置成套设备示范工程技术方案论证会在南京召开[J];生态与农村环境学报;2009年02期
6 张国平,周恭明;利用回转窑焚烧废物简述[J];环境技术;2003年05期
7 董洪涛;;美国水泥工业中的废物利用技术[J];砖瓦世界;1993年16期
8 ;绿色风标[J];环境;2004年06期
9 李隆缘;日本的废物焚烧及能源回收近况[J];四川环境;1998年02期
10 陈博时;耐废物焚烧过程腐蚀的金属复合管[J];上海钢研;2000年01期
11 小康;研究替代PCB废物焚烧的生物方法[J];环境科学;1993年05期
12 晓闻;有害废物焚烧时排出的有机化合物的危害评估[J];中国环境科学;1994年03期
13 孙宏,王力波;戈尔Remedia~二恶英催化过滤技术在医疗废物焚烧工程上的应用[J];中国医院建筑与装备;2005年01期
14 ;“危险废物焚烧”术语[J];新世纪水泥导报;2004年S1期
15 ;冷凝湿式静电沉降系统净化危险废物焚烧排放气[J];化工环保;1999年05期
16 李崇;任国玉;高庆先;马占云;;固体废物焚烧处置及其清洁发展机制[J];环境科学研究;2011年07期
17 THOMAS T SHEN PHD ,金永铮;危险品废物的焚烧、排放和处理[J];环境保护科学;1988年02期
18 齐佩玉;;一种收集、输送和焚烧船上危险性废液的新方法[J];机电设备;1990年01期
19 丁聚庆;废物焚烧技术[J];环境保护;1998年06期
20 杨健,郝一舒;废物焚烧厂主要环境影响的识别[J];环境保护;1998年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁国恕;邵春岩;陈曦;刘舒;陈扬;陈刚;陈辉;;危险废物焚烧设施性能测试关键技术[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
2 胡吉成;郑明辉;聂志强;刘文彬;刘国瑞;张兵;;废物焚烧过程中dl-PCBs的排放水平与特征研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 陈曦;祁国恕;;危险废物焚烧处置设施性能测试技术研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
4 陈扬;邵春岩;徐殿斗;陈曦;祁国恕;陈刚;;危险废物焚烧处置设施性能评价方法研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 梁宝明;王耀军;;布朗气(氢氧气)的催化燃烧及其在危险废物焚烧上的应用[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
6 胡奔流;洪峰;;小规模危险废物焚烧烟气余热利用的探讨[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
7 胡奔流;陈敬军;;危险废物焚烧烟气净化系统酸露点温度计算方法与防腐蚀技术[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
8 卿山;王华;吕国强;何屏;;医疗废物焚烧过程脱硫机理和试验[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
9 胡奔流;;医疗废物焚烧处置工艺设计[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
10 李兴阔;黄顺祥;周建梅;刘峰;;基于模糊聚类分析的POPs排放源分类研究[A];第三届中国智能计算大会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;福昌环保免燃料废物焚烧技术形成产业化[N];中国环境报;2009年
2 记者 卢伟;加强危险废物处置工作[N];南宁日报;2008年
3 记者 徐宁实习生 黄静华;医疗废物焚烧系统处于国内领先水平[N];三峡日报;2008年
4 记者 林学富;黄岩医化危险废物焚烧炉投用[N];台州日报;2006年
5 顾瑞珍;环保部:灾后废物焚烧应远离人群水源[N];新华每日电讯;2008年
6 记者 曾昀;三项污染物排放新标准明年实施[N];北京日报;2007年
7 燕志华;欧洲生态产业江苏竞寻共赢[N];新华日报;2008年
8 本报记者 姚伊乐;危废处理安全为大[N];中国环境报;2011年
9 本报记者 王繁泓 常栋;化工废物焚烧处理技术的领跑者[N];中国化工报;2007年
10 记者 覃燕妮 实习生 伍夏;日处理医疗垃圾8吨[N];三峡日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 严密;医疗废物焚烧过程二恶英生成抑制和焚烧炉环境影响研究[D];浙江大学;2012年
2 吴挺;医疗垃圾热解气化理论与实验研究[D];天津大学;2005年
3 李春雨;典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用[D];浙江大学;2011年
4 马攀;危险废物焚烧系统的数值模拟与试验研究[D];浙江大学;2012年
5 祝红梅;医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D];浙江大学;2009年
6 石丽红;城市医疗废弃物回收处理模式及其网络研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡国双;危险废物焚烧处置过程建模与先进控制[D];浙江大学;2004年
2 张猛;医疗废弃物焚烧废物制备活性炭的研究[D];南京理工大学;2009年
3 黄正文;医疗垃圾焚烧炉研究[D];四川大学;2004年
4 秦殿山;流化床共处置制药药渣和煤的燃烧、热解特性研究[D];浙江大学;2013年
5 罗志华;火法冶金工艺处理电子线路板并富集贵稀金属的试验研究[D];同济大学;2007年
6 王宇峰;医疗废物焚烧飞(?)重金属的迁移、浸出特性及二恶英的水热法降解研究[D];浙江大学;2011年
7 于长江;医疗废物处理处置过程中若干环境风险问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 张怀强;医疗废物组分特性及其焚烧二噁英控制[D];浙江大学;2011年
9 王翠萍;广东省主要持久性有机污染物排放状况的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
10 裴照堂;中小城市医疗废物处置技术工程设计分析[D];浙江大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978