【摘要】：隨著我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平的提高,工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物不斷增多,且成分復(fù)雜。目前,我國(guó)工業(yè)固廢環(huán)保處理現(xiàn)狀并不樂(lè)觀,處理工藝較為復(fù)雜,處理成本較高,而熱裂解技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)固廢的環(huán)保處理,既可以實(shí)現(xiàn)資源的再生利用,又可避免環(huán)境污染,所以對(duì)工業(yè)固廢熱裂解處理的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在對(duì)熱裂解實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對(duì)工業(yè)固廢熱裂解處理裝置進(jìn)行了研究,旨在滿足工業(yè)固廢熱裂解處理需求,實(shí)現(xiàn)資源再生利用和環(huán)境保護(hù)。重點(diǎn)是設(shè)計(jì)了一套工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng),并以系統(tǒng)中進(jìn)料控制環(huán)節(jié)和裂解釜溫度控制環(huán)節(jié)為主要研究對(duì)象,以進(jìn)料裝置的設(shè)計(jì)及其進(jìn)料控制方案、裂解釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其溫度控制方案為主要研究?jī)?nèi)容。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)熱裂解實(shí)驗(yàn)的研究:主要分析了實(shí)驗(yàn)的工藝流程,進(jìn)行了混合固體廢棄物的熱裂解實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié),并結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究分析了工業(yè)固廢熱裂解處理工藝各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要求。(2)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì):分析了傳統(tǒng)工業(yè)固廢熱裂解處理工藝的局限性,并結(jié)合熱裂解實(shí)驗(yàn)工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),提出了本文的工業(yè)固廢熱裂解處理工藝。然后,根據(jù)系統(tǒng)需求和工藝流程,設(shè)計(jì)了工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架。(3)進(jìn)料系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì):以工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架中進(jìn)料控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)為對(duì)象展開(kāi)研究。首先,分析了混合物料的熱重?fù)p失特性,從而確定了三段變螺距螺旋送料方式;然后,設(shè)計(jì)了進(jìn)料系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),包括進(jìn)料環(huán)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)和裂解釜結(jié)構(gòu),并對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算;最后,對(duì)進(jìn)料控制系統(tǒng)的架構(gòu)和控制流程進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了裂解釜進(jìn)料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。(4)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):以工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架中裂解釜溫度控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)為對(duì)象展開(kāi)研究。首先,確定了裂解釜電磁感應(yīng)加熱的加熱方式,并建立了裂解釜的傳熱模型;然后,對(duì)裂解釜溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);最后,提出了模糊自適應(yīng)PID溫度控制算法,并對(duì)控制算法進(jìn)行了仿真和分析,驗(yàn)證了溫度控制算法的可行性,完成了裂解釜溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X705;TP273
【圖文】：

（１）熱裂解環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)直接涉及物料的熱裂解反應(yīng)，物料的反應(yīng)環(huán)境應(yīng)該封、無(wú)氧和低壓的熱裂解機(jī)理要求，為了達(dá)到此要求，反應(yīng)爐內(nèi)溫度、壓力據(jù)要求能夠采集和控制；同時(shí)，需要合理設(shè)計(jì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)，使其符合保溫、耐以及良好的密封性等要求。逡逑（２）產(chǎn)物分離和收集：熱裂解后的碳黑可留在爐內(nèi)，而出來(lái)的油、氣混合物一步處理。高溫油、氣混合物從爐內(nèi)出來(lái)后對(duì)其進(jìn)行冷凝后，油、氣在低溫了分離，從而可以采取不同的裝置對(duì)其進(jìn)行收集。逡逑（３）工藝的連貫性：首先，物料需要按照預(yù)期設(shè)定條件正常反應(yīng)，產(chǎn)生的產(chǎn)夠從爐內(nèi)出去，進(jìn)入后續(xù)工序；其次，產(chǎn)物處理環(huán)節(jié)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)分離集的功能。整體系統(tǒng)要能保持連貫性，不能發(fā)生爐內(nèi)氣體堆積或者重油堆積管徑無(wú)法收集等狀況。逡逑根據(jù)實(shí)驗(yàn)工藝分析，設(shè)計(jì)出了熱裂解實(shí)驗(yàn)整體裝置，如圖２．１所示。整體裝工藝要求，能滿足物料熱裂解反應(yīng)的環(huán)境要求，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)物的分離和收集功能，逡逑對(duì)溫度、壓力等實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和控制。逡逑

（３）其它裝置：主要包括系統(tǒng)的管道和儀表（如壓力表、流量計(jì)）的配套設(shè)計(jì)、逡逑攝像系統(tǒng)的配置，以及相關(guān)分析儀器。逡逑組建成功后的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖如圖２．２所示。逡逑Ｍｉ：逡逑圖２．２實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖逡逑２．３實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與總結(jié)逡逑２．３．１實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析逡逑實(shí)驗(yàn)的主要步驟為：逡逑（１）

（３）其它裝置：主要包括系統(tǒng)的管道和儀表（如壓力表、流量計(jì)）的配套設(shè)計(jì)、逡逑攝像系統(tǒng)的配置，以及相關(guān)分析儀器。逡逑組建成功后的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖如圖２．２所示。逡逑Ｍｉ：逡逑圖２．２實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖逡逑２．３實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與總結(jié)逡逑２．３．１實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析逡逑實(shí)驗(yàn)的主要步驟為：逡逑（１）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2789717