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《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》 2018年
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高燃料氮废液废气焚烧系统及空气分级燃烧NO_x控制技术研究

安兵涛  
【摘要】:焚烧是燃烧废物使之分解并无害化的过程,焚烧采用高温热处理技术,特别适宜处置有机成份多、热值高的废液废气。然而,废液废气的高温焚烧会产生污染物NOx,尤其是废液废气中含有化合态存在的氮元素,将产生燃料型NOx,较之热力型NOx更难于控制。对于含氮废液废气焚烧,燃料型NOx是焚烧系统NOx产生的主要来源,常规的焚烧技术无法有效降低燃料型NOx和满足日趋严格的排放标准。开展高燃料氮废液废气焚烧技术研究和空气分级燃烧NOx控制技术研究,具有重要的实际意义。本论文主要研究内容和相关结论如下:1)依据燃料型NOx的生成机理和主要影响因素,提出了空气分级燃烧方案的设计原则和主要设计参数的推荐值,还原段的过量空气系数宜为0.6~0.9,还原段的操作温度宜为900℃~1500℃,还原段停留时间可取0.5s~1.0s;氧化段操作温度宜为900℃~1150℃,烟气氧含量宜为2%~5%,氧化段停留时间可取 1.0s~1.5s。2)针对胺类高燃料氮废液的物料特性,确定了焚烧系统设计方案和焚烧空气分级燃烧方案的主要设计参数,确定还原段过量空气系数0.8,操作温度1,350℃,停留时间0.8s,由工业水调节还原段操作温度,氧化段操作温度1,050℃,烟气氧含量9.0%,停留时间1.2s。3)针对吡啶类高燃料氮废液废气的物料特性,确定了焚烧系统设计方案和焚烧空气分级燃烧方案的主要设计参数,还原段过量空气系数0.8,操作温度1,500℃,停留时间0.7s,由降温蒸汽调节还原段操作温度,氧化段操作温度1,050℃,烟气氧含量8.5%,停留时间1.2s。4)针对硝基高燃料氮废水的物料特性和现有焚烧工艺存在的不足,确定了焚烧系统设计方案和焚烧空气分级燃烧方案的主要设计参数,确定还原段过量空气系数0.8,操作温度1,000℃,停留时间0.6s,氧化段操作温度900℃,烟气氧含量3.5%,停留时间1.2s。5)根据本文提出的设计方案,完成实际工程项目的设计和建设,获得了实际工程运行数据。数据分析表明,采用空气分级燃烧技术,烟气排放NOx浓度小于300mg/Nm3,较之常规焚烧技术,NOx减少80%以上,在控制高燃料氮废液废气焚烧的NOx排放方面取得了良好的效果,是一种具有广泛前景的处理技术。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X701

【参考文献】
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