医疗垃圾热解气化理论与实验研究

【摘要】： 通过介绍国内外垃圾的处理现状,分析讨论国内外垃圾处理方面存在的问题及对几种垃圾处理方法优缺点的比较,认为热解焚烧法是今后垃圾处理的一个重要方向。 对垃圾热解机理进行深入研究,阐述热解焚烧气化的分类及原理,描述热解过程中存在的物理化学过程,利用热解动力学原理,建立热解过程转化率模型。并耦合非稳态导热方程建立传热模型,共同构建垃圾热解过程的数学模型。采用TDMA算法编制模拟计算程序。对典型运行工况下垃圾内部温度场的变化规律进行模拟。结果表明,模拟值与实测值具有相同的变化规律,所建数学模型可以用来研究垃圾在外热式热解炉内的热解规律。 在小型外热式固定床实验台上,对垃圾筛上物和医疗垃圾进行高温热解实验研究。研究主要针对垃圾的主要组成成分,进行不同热解终温的实验,目的是弄清热解过程的规律,热解温度对热解产物包括热解气,焦油和残碳的组分和热值的影响,热解终温和产气量及气体成分的组分之间的关系。对700℃热解实验能量消耗与热解产物发热量对比分析,表明垃圾热解产物经过处理后作为燃料循环应用在热解过程中可以很好地节约外界能量消耗。 针对垃圾热解的特点,结合工程应用,自主研发了热解焚烧气化技术工程性实验设备,热解系统的设计,整个系统各个测点进行数据采集,分析热解气化的过程变化,温度变化对其的影响。试验研究表明,各项指标均符合国家标准,基本实现了对垃圾无害化、减量化和资源化的处理要求。 论文介绍了二恶英的分子结构和毒性,对二恶英在垃圾焚烧过程中的生成途径进行阐述,并根据其分解条件提出控制设想,并在垃圾热解技术实验中尝试,取得成效。