發(fā)布時間：2021-11-02 11:42

　　隨著人類社會工業(yè)化和城市化進程的加快,導致了城市生活垃圾量日益增多,質日益復雜,成為世界各國面臨的一個嚴重的社會公害,是各國迫切需要解決的重大環(huán)境保護問題之一。填埋、堆肥和焚燒是目前普遍使用的城市生活垃圾處理方法。焚燒法具有資源化和減量化優(yōu)勢,使其成為城市生活垃圾的主要處理技術之一。但由于焚燒設施設計上的不完善,對焚燒條件的控制不合理,產生了二嗯英和重金屬的二次污染,使焚燒技術的應用受到了限制。為此,在深入研究垃圾熱解和燃燒機理的基礎上,開發(fā)新一代生活垃圾焚燒工藝是國內外科技領域普遍關注的課題。論文對城市生活垃圾的特點、焚燒技術及其存在的問題、直接氣化熔融焚燒技術及其改進方向、城市生活垃圾熱解及燃燒特性研究現(xiàn)狀和方向進行了全面分析。采用TG-DSC-MS聯(lián)用實驗技術,檢測了七種典型城市生活垃圾試樣熱解和燃燒過程中的質量損失、熱效應和逸出氣體成分,采用熱分析熱重動力學和熱動力學方法進行了垃圾熱解和燃燒反應機理和動力學研究。提出了城市生活垃圾并流豎爐氣化熔融焚燒新工藝流程,并進行了并流豎爐熱態(tài)模擬試驗研究。1.垃圾熱解機理及動力學。以塑料和橡膠為代表的有機高分子化合物在熱解前存在軟化吸熱過... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 城市生活垃圾的特點
        1.1.1 城市生活垃圾的數(shù)量
        1.1.2 城市生活垃圾的組成
        1.1.3 城市生活垃圾的危害
    1.2 城市生活垃圾焚燒技術
        1.2.1 生活垃圾焚燒技術的特點
        1.2.2 生活垃圾焚燒爐種類
        1.2.3 國內外生活垃圾焚燒技術及設備
    1.3 垃圾焚燒技術存在的環(huán)境問題
        1.3.1 污染物的種類
        1.3.2 二噁英的污染
        1.3.3 重金屬的污染
    1.4 城市生活垃圾直接氣化熔融焚燒技術
        1.4.1 直接氣化熔融工藝原理
        1.4.2 直接氣化熔融焚燒工藝
        1.4.3 直接氣化熔融焚燒技術的優(yōu)勢
        1.4.4 直接氣化熔融焚燒工藝特征
        1.4.5 工藝流程的改進方向
    1.5 城市生活垃圾熱解及燃燒特性
        1.5.1 熱解特性的研究現(xiàn)狀
        1.5.2 燃燒特性的研究現(xiàn)狀
        1.5.3 熱解及燃燒基礎研究的方向
    1.6 本文研究內容
第2章 實驗及分析方法
    2.1 熱分析方法
        2.1.1 熱分析方法的原理
        2.1.2 熱分析方法的特點
        2.1.3 熱分析設備
    2.2 氣相質譜分析方法
        2.2.1 氣相質譜原理
        2.2.2 氣相質譜特點
        2.2.3 熱分析與質譜聯(lián)用設備
    2.3 動力學解析方法
        2.3.1 動力學方程
        2.3.2 熱重動力學解析方法
        2.3.3 DSC熱動力學解析方法
    2.4 垃圾熱解和燃燒實驗試樣
    2.5 本章小結
第3章 城市生活垃圾熱解機理及動力學
    3.1 垃圾試樣熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.1 塑料熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.2 橡膠熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.3 棉布熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.4 木屑熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.5 落葉熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.6 菜葉熱解的TA-MS檢測結果
        3.1.7 紙熱解的TA-MS檢測結果
    3.2 城市生活垃圾的熱解機理
        3.2.1 塑料熱解機理
        3.2.2 橡膠熱解機理
        3.2.3 棉布熱解機理
        3.2.4 木屑熱解機理
        3.2.5 落葉熱解機理
        3.2.6 菜葉熱解機理
        3.2.7 紙熱解機理
    3.3 垃圾試樣的熱解特征及參數(shù)
        3.3.1 熱解轉化率
        3.3.2 熱解特征參數(shù)
    3.4 垃圾熱解動力學參數(shù)
        3.4.1 反應級數(shù)
        3.4.2 活化能
    3.5 本章小結
第4章 城市生活垃圾燃燒特性及動力學
    4.1 垃圾試樣燃燒的TA-MS檢測結果
        4.1.1 塑料燃燒實驗結果
        4.1.2 橡膠燃燒實驗結果
        4.1.3 棉布燃燒實驗結果
        4.1.4 木屑燃燒實驗結果
        4.1.5 落葉燃燒實驗結果
        4.1.6 菜葉燃燒實驗結果
        4.1.7 紙燃燒實驗結果
    4.2 垃圾試樣燃燒機理分析
        4.2.1 塑料燃燒機理
        4.2.2 橡膠燃燒機理
        4.2.3 棉布燃燒機理
        4.2.4 木屑燃燒機理
        4.2.5 落葉燃燒機理
        4.2.6 菜葉燃燒機理
        4.2.7 紙燃燒機理
    4.3 燃燒規(guī)律
        4.3.1 燃燒特征參數(shù)
        4.3.2 燃燒與熱解的對比
        4.3.3 著火現(xiàn)象
        4.3.4 燃燒指標
    4.4 燃燒動力學
        4.4.1 DSC熱動力學參數(shù)
        4.4.2 熱動力學與熱重動力學參數(shù)對比
    4.5 本章小結
第5章 城市生活垃圾并流豎爐焚燒工藝及計算
    5.1 城市生活垃圾并流豎爐焚燒工藝
        5.1.1 工藝流程
        5.1.2 工藝流程的特點
    5.2 并流豎爐焚燒工藝的物質平衡
    5.3 并流豎爐焚燒工藝的能量平衡
    5.4 臨界熱值
        5.4.1 臨界熱值的計算
        5.4.2 結果分析
    5.5 絕熱火焰溫度
    5.6 與逆流豎爐工藝臨界熱值的對比
        5.6.1 逆流豎爐的臨界熱值
        5.6.2 臨界熱值的對比分析
    5.7 本章小結
第6章 城市生活垃圾并流豎爐焚燒模擬實驗
    6.1 實驗原理
    6.2 實驗裝置
    6.3 實驗條件
        6.3.1 實驗試樣
        6.3.2 助燃空氣
    6.4 模擬實驗結果及分析
        6.4.1 實驗運行時間和料層下降速度
        6.4.2 豎爐反應管內的溫度分布
        6.4.3 豎爐反應管內產生的氣體成分
    6.5 本章小結
第7章 結論
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表論文
作者簡介
論文包含圖、表、公式及文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Shift to a low carbon society through energy systems design[J]. Toshihiko NAKATA,Mikhail RODIONOV,Diego SILVA,Joni JUPESTA.  Science China（Technological Sciences）. 2010(01)
[2]生物質高溫分解產物析出特性的試驗研究[J]. 張睿智,羅永浩,段佳,劉春元,陳祎.  動力工程. 2009(06)
[3]不同垃圾焚燒設備中二噁英的排放特征和I-TEQ指示物的研究[J]. 高洪才,倪余文,張海軍,張青,蘇凡,趙亮,張寧,張雪萍,陳吉平.  環(huán)境科學. 2009(05)
[4]Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in flue gas emissions from municipal solid waste incinerators in China[J]. Tong CHEN1,Yue-ling GU1,Jian-hua YAN1,Xiao-dong LI1,Sheng-yong LU1,Hui-fen DAI2,Ke-fa CEN1 (1State Key Laboratory of Clean Energy Utilization,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) (2School of Medicine,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China).  Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2008(09)
[5]九江市城市生活垃圾現(xiàn)狀調查與分析[J]. 肖萌芳,周勁韌.  江西能源. 2008(01)
[6]美國城市生活垃圾處理現(xiàn)狀與與趨勢(下)[J]. 張瑞久,逄辰生.  節(jié)能與環(huán)保. 2007(12)
[7]我國垃圾焚燒技術現(xiàn)狀及發(fā)展預測[J]. 徐文龍,劉晶昊.  中國環(huán)保產業(yè). 2007(11)
[8]分布活化能模型在垃圾熱解/氣化動力學研究中的應用[J]. 朱穎,金保升,王澤明.  動力工程. 2007(03)
[9]主要垃圾組分熱解動力學模型的優(yōu)化及比較[J]. 沈祥智,嚴建華,白叢生,李曉東,池涌,倪明江,岑可法.  化工學報. 2006(10)
[10]中國城市生活垃圾排放現(xiàn)狀及成分分析[J]. 杜吳鵬,高慶先,張恩琛,繆啟龍,吳建國.  環(huán)境科學研究. 2006(05)

博士論文
[1]垃圾焚燒飛灰二噁英的控制技術研究[D]. 彭政.浙江大學 2007
[2]垃圾焚燒系統(tǒng)中重金屬的分配及處理研究[D]. 羅宇.重慶大學 2004
[3]城市生活垃圾燃燒特性及新型流化床焚燒技術的研究[D]. 金余其.浙江大學 2002

碩士論文
[1]秸稈類生物質層燃燃燒特性的試驗研究[D]. 林鵬.上海交通大學 2008



本文編號：3471914