【摘要】：隨我國社會生產(chǎn)力的發(fā)展和工業(yè)化程度的提高,工業(yè)危險廢物的產(chǎn)生量迅速增長。危險廢物的毒性、易爆性、腐蝕性、易燃性、化學(xué)反應(yīng)性和傳染性等危害特性對人類的健康和環(huán)境具有極大威脅。如對它們處置不妥,其中的有毒有害物質(zhì)如重金屬、化學(xué)物質(zhì)、病原微生物等可以通過土壤、大氣、水體進(jìn)入環(huán)境,造成嚴(yán)重污染。目前我國對工業(yè)危險廢物的處理處置還處于初級階段,技術(shù)比較落后,規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)尚未完全建立。因此,研究工業(yè)危險廢物處理處置技術(shù),對控制危險廢物造成的污染、保證人類健康有重要意義,已受到政府、科技界、產(chǎn)業(yè)界和環(huán)境保護(hù)界的重視。在現(xiàn)有的工業(yè)危險廢物處理處置方法中,焚燒法以其減量化、無害化、資源化和二次污染小等優(yōu)勢被大力發(fā)展。本文以油漆渣-焦油渣成型工業(yè)危險廢物為對象,對粉狀、單顆粒、顆粒群等工業(yè)危險廢物的熱解特性、燃燒特性進(jìn)行全面研究,并根據(jù)研究結(jié)果,設(shè)計了處理量為1500kg/h的工業(yè)危險廢物焚燒系統(tǒng)和焚燒裝置。利用熱重-紅外連用裝置,對粉狀油漆渣-焦油渣工業(yè)危險廢物進(jìn)行熱解試驗,得到熱解特征溫度、熱解產(chǎn)率、主要熱解氣體析出量隨升溫速率、熱解終溫和樣品粒徑的變化規(guī)律;以及一氧化碳、二氧化碳、氨氣和甲烷的析出溫度段、析出量、析出最大速率溫度。在試驗基礎(chǔ)上,提出熱解動力學(xué)模型,并分段計算出熱解過程中的指前因子和活化能。 利用自行搭建的單顆粒熱重試驗臺,對單個油漆渣-焦油渣工業(yè)危險廢物顆粒的熱解特性進(jìn)行了試驗研究,得到了熱解產(chǎn)率,以及升溫速率、熱解終溫對單個廢物顆粒熱解特性的影響;建立了熱解動力學(xué)模型,計算了熱解動力學(xué)參數(shù);研究了單個廢物顆粒的燃燒特性,得到了燃燒失重率隨過量空氣系數(shù)和爐膛溫度的變化規(guī)律。 利用固定床燃燒試驗臺,對油漆渣-焦油渣工業(yè)危險廢物顆粒群進(jìn)行了燃燒試驗。得到了危險廢物的失重過程、燃燒速率、火焰前鋒傳播速度、床層內(nèi)最高溫度、氣態(tài)燃燒產(chǎn)物及氧氣濃度隨一次風(fēng)量、物料水分、床層高度和粒徑的變化規(guī)律。 通過Phoenics計算平臺,對層燃爐排上的油漆渣-焦油渣工業(yè)危險廢物的燃燒特性進(jìn)行了研究。建立了一維非穩(wěn)態(tài)模型,確定了基本控制方程、水分蒸發(fā)模型、揮發(fā)分析出及燃燒模型、焦炭燃燒模型和NO生成模型。得到了床層質(zhì)量變化、床層內(nèi)溫度分布、燃燒產(chǎn)物的計算結(jié)果,以及一次風(fēng)量對燃燒速率、床層內(nèi)最高溫度及床層內(nèi)氣體影響的計算結(jié)果,計算結(jié)果與試驗結(jié)果趨勢一致。 確定了處理量為1500t/h工業(yè)危險廢物焚燒處理的系統(tǒng)工藝流程,設(shè)計了焚燒爐,得到了焚燒爐結(jié)構(gòu)、熱力、阻力等參數(shù),研究了爐膛溫度對CO濃度、NOx濃度和煙塵濃度的影響。監(jiān)測表明,該焚燒爐的有害氣體、煙塵、重金屬等均達(dá)標(biāo)排放,煙氣黑度、焚燒爐殘渣熱灼減率、殘渣二VA英、飛灰二VA英等也滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X70

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭玉文;王偉;喬瑋;萬曉;葉暾e

本文編號：2724281