焦油是氣化過程中不可避免的有害副產(chǎn)物,焦油去除這一技術(shù)難題極大限制了生活垃圾氣化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,是該研究領(lǐng)域的一大難點。非平衡等離子體技術(shù)具有啟停迅速,結(jié)構(gòu)簡單,降解率高等優(yōu)點,在焦油處理方面顯示出了良好的應(yīng)用前景。本文采用了一種切向進氣和磁場協(xié)同驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)滑動弧等離子體,在對旋轉(zhuǎn)滑動弧的物理特性進行充分研究和分析的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于焦油組分的降解,開展了相應(yīng)的實驗和機理研究,為形成城市生活垃圾氣化產(chǎn)物中焦油裂解新工藝提供實驗和理論支撐;此外,拓展性的開展了旋轉(zhuǎn)滑動弧促進甲烷/二氧化碳干重整制取合成氣的實驗研究。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）采用高速攝影、示波器、發(fā)射光譜、數(shù)值模擬等技術(shù)手段,對旋轉(zhuǎn)滑動弧放電的電弧運動特性、電參數(shù)、電弧受力、光譜學(xué)特性等進行了全面的研究和分析。在磁場和旋轉(zhuǎn)氣流的協(xié)同驅(qū)動下,旋轉(zhuǎn)滑動弧反應(yīng)器產(chǎn)生的電弧可以在非平衡區(qū)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),形成三維放電等離子體區(qū)域。當(dāng)電弧在尖端運動時,磁場提供的洛倫茲力對維持電弧旋轉(zhuǎn)起主導(dǎo)作用。放電氣體成分對電弧運動特性、電參數(shù)和活性粒子類型有著重要的影響。（2）選取甲苯作為典型的焦油組分模擬化合物,研究了甲苯進樣濃度、進氣流量... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：167 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?２００７－２０１６我國城市生活垃圾年清運量（數(shù)據(jù)來源：住建部統(tǒng)計年鑒）??

解（Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ）、燃燒（Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）、還原（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ），其中燃燒和還原兩個階段也可??統(tǒng)一視作部分氧化（Ｐａｒｔｉａｌ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）過程［１Ｑ］。??圖１．２所示為氣化過程示意圖，干燦主要是指垃圾物料中所含水分受熱后從空隙中??蒸發(fā)出的過程，是整個氣化過程的第一步，垃圾中水分含量對氣化穩(wěn)定性和產(chǎn)氣品質(zhì)有??著非常重要的影響；隨著溫度進一步升高，垃圾組分中的揮發(fā)分隨之析出，揮發(fā)分在尚??未與氧化介質(zhì)接觸前發(fā)生熱解，產(chǎn)生熱解氣、熱解油和熱解炭（ｃｈａｒ），熱解炭包括固定??碳和灰分，該過程發(fā)生的溫度區(qū)間一般為２００？７００°Ｃ；當(dāng)上述熱解產(chǎn)物與氧化介質(zhì)接觸??后即可發(fā)生燃燒反應(yīng)，燃燒是整個氣化過程中唯一放熱的階段，干燥、熱解及后續(xù)的還??原反應(yīng)所需熱量均由燃燒階段提供，該階段的溫度可達８００？１２００?°Ｃ；最后一步的還原??階段本質(zhì)上是燃燒階段的逆反應(yīng)，一般通過水煤氣反應(yīng)（ｗａｔｅｒ?ｇａｓ?ｒｅａｃｔｉｏｎ，?ＷＧＲ）、布??杜阿爾反應(yīng)（Ｂｏｕｄｏｕａｒｄ?ｒｅａｃｔｉｏｎ）等還原反應(yīng)將燃燒產(chǎn)物Ｃ〇２和ＨｂＯ還原為可燃氣體??ＣＯ?和?Ｈ２。??ＭＳＷ??！．?ＤＲＹＩＮＧ?！〇〇－�。旦枺浚�??ＨＰ?ＤＲＹ?ＭＳＷ??２．?ＰＹＲＯＬＹＳＩＳ?ＶＡｆ＞ＣｉＲ?；?２００－？００ＳＣ??Ｊ｜Ｄ９１?－???????????：■??—ｉ－－－?｜?１?／Ｉ?ｘ????Ｈ／５?＋?ＣＯ?＇

博士學(xué)位論文表１．２依據(jù)焦油生成條件分類表??類型?溫度條件（°Ｃ）?代表性組分??初級焦油?４００？６００?左旋葡聚糖、羥基乙醛、糠醛、甲二級焦油?６００－８００?酚類和烯烴??基三級焦油?￣?芳烴的甲基衍生物，如甲基苊烯、甲合三級焦油?８〇〇￣１〇〇Ｑ?無取代基的單環(huán)／多環(huán)芳烴，如苯、萘、苊

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]脈沖電暈等離子體作用下甲烷氯化反應(yīng)及產(chǎn)物選擇性研究[D]. 祝成鳳.浙江工業(yè)大學(xué) 2011
[2]滑動弧低溫等離子體物理化學(xué)特性的數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 汪宇.浙江大學(xué) 2011
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本文編號：3261336