垃圾焚燒具有占地面積小,減容率高和垃圾處理量大的優(yōu)點,逐漸成為處理城市生活垃圾的首選方法。城市生活垃圾中含有半揮發(fā)性的重金屬,容易在焚燒過程中揮發(fā)、冷凝生成能夠穿透除塵設備的亞微米顆粒。城市生活垃圾中的NaCl能夠促進半揮發(fā)性重金屬的揮發(fā),本文以Pb和Cd為研究對象,探究垃圾焚燒過程中NaCl對Pb和Cd揮發(fā)的作用。首先,研究了NaCl對PbO和CdO的間接氯化作用。氮氣氣氛下,溫度在1000℃以上NaCl才能與SiO_2和/或Al_2O_3發(fā)生反應生成含氯氣體。氧氣氣氛下含氯氣體的初始釋放溫度在700～800℃溫度區(qū)間,在有含氯氣體生成的溫度區(qū)間,隨著Al_2O_3所占比例的增大含氯氣體的釋放量也增大。氧氣+水蒸氣氣氛下含氯氣體的初始釋放溫度在700～800℃溫度區(qū)間,含氯氣體的累計釋放率在硅鋁比為0:1時達到最大,硅鋁比為1:0時次之,鋁比為2:1時最少。氧氣+水蒸氣氣氛對含氯氣體釋放的促進作用最大,氧氣氣氛次之,氮氣最小。間接氯化試驗的殘渣XRD分析結果表明:氮氣氣氛下,溫度在600℃、800℃、1000℃時,NaCl與SiO_2和/或Al_2O_3均不能發(fā)生反應。氧氣氣氛下溫度在600℃時,NaCl與SiO_2和/或Al_2O_3不能發(fā)生反應;在800℃和1000℃條件下可以發(fā)生反應。氧氣+水蒸氣氣氛下的XRD分析結果與氧氣氣氛下的結果一致。然后,研究了NaCl對PbO和CdO的直接氯化作用。NaCl在硅鋁基質的作用下可以對Pb/Cd的直接氯化起到促進作用,硅鋁比為1:0時,NaCl對Pb/Cd的直接氯化促進的效果最為明顯。硅鋁比為1:0時,在650～700℃溫度區(qū)間內開始出現(xiàn)Pb揮發(fā);除硅鋁比1:0外,其他比例下均在800～850℃溫度區(qū)間才開始出現(xiàn)Pb揮發(fā)。硅鋁比為1:0時,650～700℃溫度區(qū)間開始出現(xiàn)少量Cd揮發(fā);除硅鋁比為1:0外,其他比例下均在750～800℃溫度區(qū)間才開始出現(xiàn)Cd揮發(fā)。同樣的反應條件下,NaCl對Pb揮發(fā)的促進作用大于對Cd的促進作用。對直接氯化過程中PbO/CdO與硅鋁基質的反應進行了分析。PbO/CdO與硅鋁基質的反應特性證明,NaCl在硅鋁基質的參與下直接氯化PbO/CdO的過程分為兩步完成。第一步為PbO/CdO與硅鋁基質反應生成硅酸鹽、鋁酸鹽或者硅鋁酸鹽,第二布為NaCl與這些反應產物發(fā)生氯化反應,生成PbCl2和CdCl_2。最后,研究了NaCl對PbO和CdO的間接氯化+直接氯化作用。在氧氣和水蒸氣同時作用下,考察NaCl的氯化作用。硅鋁比為1:0時最有利于PbO和CdO的氯化,硅鋁比為0:1時,NaCl對PbO和CdO氯化的促進作用最小,硅鋁比為2:1時,NaCl對PbO和CdO氯化的促進作用處于硅鋁比為1:0和0:1時NaCl對PbO和CdO氯化的促進作用之間。SiO_2所占比例越大對PbO和CdO氯化的促進作用越大。各個硅鋁比條件下溫度越高越有利于PbO/CdO的氯化。氧氣和水蒸氣氣氛下,間接氯化和直接氯化同時發(fā)生,而后者主導Pb和Cd的揮發(fā),焚燒爐內真實氣氛下的情況理應類似。
【學位單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X799.3
【部分圖文】：

推動經濟發(fā)展的同時不可避免地帶來了一系列問題，如城市垃圾劇增以及垃圾處??理問題。隨著城鎮(zhèn)人口的增長和城鎮(zhèn)居民人均可支配收入的提高，全國城市生活垃圾??的清運量逐年增加，如圖１－１所示［２＿１２］。２００７年中國城鎮(zhèn)人口數(shù)為６０６３３萬人，到２０１７??年城鎮(zhèn)人口數(shù)己經達到８１３４７萬人，增長了?３１％。２００７年中國城鎮(zhèn)居民人均可支配收??入１．４萬元，到２０１７年城鎮(zhèn)居民人均可支配收入已經到達３．６萬元，增長了丨５７％。??２００７年，中國城市生活垃圾清運量為１５２１５萬噸，到２０１?７年垃圾清運量己經達到２１５２１??萬噸，１０年來增長了?４１％。從圖１－１中可以看出，城鎮(zhèn)人口數(shù)從２００７年到２０１７年基??本呈線性增加，但是垃圾清運量從２００７年到２０１３年呈線性小幅度增加，從２０１４年幵??始增長速度加快，增長尤為顯著。這與城鎮(zhèn)居民人均可支配收入的增速加快一致。由??此可見，城鎮(zhèn)居民生活水平的快速提高，直接導致了城市生活垃圾量增速的加快。???１?８５０００?－Ｉ?５??２〇０（）０＿國１垃圾沾運眾??均樣收入■邏卜

??圖１－４為中國城市生活垃圾無害化處理廠處理能力情況。２００７年衛(wèi)生填埋場的日??處理能力為２１．５萬噸／日，２０１７年衛(wèi)生填埋場的日處理能力為３６．］萬噸／日，２０１７年??衛(wèi)生填埋場的日處理能力是２００７年的１．７倍；２００７年垃圾焚燒廠的日處理能力為４．５??萬噸／日，２０１７年垃圾焚燒廠的日處理能力為２９．８萬噸／曰，２０１７年垃圾焚燒廠的日處??理能力是２００７年的６．７倍。圖卜５為中國城市生活垃圾無害化處理廠單座日處理能力??情況。截止２０１７年，單座衛(wèi)生填埋場的日處理能力是２００７年的０．９倍，單座垃圾焚??燒廠的日處理能力是２００７年的１．５倍。綜上所述，衛(wèi)生填埋場數(shù)量和日處理能力均有??所上升，但單座衛(wèi)生填埋場的日處理能力己經開始下降，這主要是因為城市周邊老舊??的衛(wèi)生填埋場逐漸飽和，日處理能力下降１２４］；堆肥逐漸被淘汰；垃圾焚燒廠數(shù)量逐年??增加且單座垃圾焚燒廠的日處理能力逐年增大，后者是因為垃圾焚燒廠單臺機組處理??量逐年增大和廠區(qū)內的擴建工程導致｜２５］。??１０（１－］???Ｉ—???—???衛(wèi)生垠埋?■?ａ?Ｉ??ｌｌｌｌｌｌｌ??２００７?２０（１８?２００９?２０１０?２（１１１?２０１２?２０Ｕ?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２００７?２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??年份?年份??圖丨－２中國城市生活垃圾無害化處理率?圖１－３中國城市生活垃圾無害化處理廠數(shù)??（２０１１年開始國家統(tǒng)計局不再提供??堆肥數(shù)據(jù)

?南京師范大學碩士學位論文???管式爐試驗中，動態(tài)采集氯化后揮發(fā)的重金屬蒸氣，然后使用原子吸收分析重金屬的??釋放量，以得到直接氯化的動態(tài)特性；對反應殘渣進行ＸＲＤ分析，以得到反應產物；??綜合分析得到反應機制。??ＮａＣｌ對ＰｂＯ和ＣｄＯ的間接和直接氯化共同作用的主要研宄手段為管式爐試驗。??管式爐試驗中，動態(tài)采集氯化后揮發(fā)的重金屬蒸氣，然后使用原子吸收分析重金屬的??釋放量，以得到氯化的動態(tài)特性；通過與間接氯化和直接氯化特性的對比，解釋共同??作用下的氯化特性。??￣￣￣?｜含ａ氣體ｓ放???ａｌ麟－
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本文編號：2883106