熱化學(xué)技術(shù)在城市固體廢物處理領(lǐng)域日趨重要，然而焚燒等熱化學(xué)處理產(chǎn)生的無(wú)機(jī)灰渣卻帶來(lái)新的環(huán)境問(wèn)題。尤其是垃圾焚燒飛灰由于富含重金屬和二惡英被認(rèn)為是危險(xiǎn)廢物，必須進(jìn)行特殊處理。因此垃圾焚燒飛灰的熔融處理已成為廢物處理領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)。 本文系統(tǒng)地開(kāi)展了垃圾焚燒飛灰熔融處理技術(shù)基礎(chǔ)研究，同時(shí)為氣化熔融技術(shù)的可行性論證提供參考。本文在自行設(shè)計(jì)的飛灰熔融試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了垃圾焚燒飛灰熔融處理基礎(chǔ)研究，考察飛灰熔融機(jī)理、能耗以及污染控制效果特性，為飛灰無(wú)害化處理以及垃圾氣化熔融處理技術(shù)進(jìn)行有益的探索。 首先，對(duì)國(guó)內(nèi)外垃圾焚燒飛灰進(jìn)行收集和統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合能譜分析、壓汞儀、原子吸收光譜、GC-MS等分析手段進(jìn)行了飛灰成分、熔點(diǎn)、孔隙率、重金屬含量、二惡英含量等理化特性分析。 其次，在微型尺度的高溫DSC-DTA熱分析儀上進(jìn)行飛灰熔融的機(jī)理研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定熔融吸熱量，并據(jù)此提出飛灰熔融吸熱量的熱力學(xué)預(yù)測(cè)模型，從而對(duì)適合氣化熔融處理工藝城市垃圾的臨界熱值進(jìn)行了理論分析。依據(jù)DTA-DSC曲線(xiàn)建立了飛灰熔融的動(dòng)力學(xué)模型，求出飛灰熔融過(guò)程的表觀(guān)活化能。上述模型的建立為熔融工藝設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 城市固體廢物的現(xiàn)狀與危害
        1.1.1 城市固體廢物的現(xiàn)狀
        1.1.2 城市固體廢物的危害
    1.2 城市固體廢物處理技術(shù)概述
        1.2.1 土地填埋法
        1.2.2 堆肥化方法
        1.2.3 熱化學(xué)處理技術(shù)
        1.2.4 垃圾中無(wú)機(jī)成分的無(wú)害化處置方法
    1.3 氣化熔融處理技術(shù)
    1.4 本課題的背景及意義
    1.5 本課題的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容
第二章 城市垃圾氣化熔融處理技術(shù)進(jìn)展
    2.1 引言
    2.2 垃圾焚燒灰渣熔融處理技術(shù)
        2.2.1 灰渣熔融爐分類(lèi)
        2.2.2 國(guó)內(nèi)外垃圾焚燒灰渣熔融處理研究進(jìn)展
    2.3 MSW氣化熔融處理技術(shù)
        2.3.1 MSW單獨(dú)氣化工藝的簡(jiǎn)介
        2.3.2 國(guó)內(nèi)外氣化熔融技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)狀
        2.3.3 氣化熔融處理技術(shù)特點(diǎn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 垃圾焚燒飛灰熔融機(jī)理與吸熱量理論研究
    3.1 引言
    3.2 熱分析實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 熱分析方法
        3.2.2 樣品制備
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 飛灰熔融反應(yīng)機(jī)理
        3.3.1 飛灰熔融反應(yīng)機(jī)理分析
        3.3.2 各種因素對(duì)飛灰熔融特性的影響
    3.4 熔融吸熱量預(yù)測(cè)模型
        3.4.1 飛灰熔融吸熱量的測(cè)定
        3.4.2 熔融吸熱量預(yù)測(cè)模型的建立
        3.4.3 模型的驗(yàn)證與應(yīng)用
        3.4.4 工程應(yīng)用設(shè)想
    3.5 氣化熔融處理垃圾的臨界熱值計(jì)算
        3.5.1 氣化熔融臨界熱值的熱力學(xué)計(jì)算模型
        3.5.2 城市垃圾的經(jīng)典成分分布及反應(yīng)化學(xué)計(jì)量方程
        3.5.3 結(jié)果討論-水分、灰分和空氣預(yù)熱對(duì)臨界熱值的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 垃圾焚燒飛灰熔融動(dòng)力學(xué)研究
    4.1 引言
    4.2 熔融動(dòng)力學(xué)理論依據(jù)
    4.3 飛灰熔融反應(yīng)機(jī)制的判定
    4.4 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求取與討論
        4.4.1 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求取
        4.4.2 各種因素對(duì)熔融動(dòng)力學(xué)的影響
        4.4.3 動(dòng)力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng)
    4.5 飛灰熔融過(guò)程模擬
    4.6 討論與分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 垃圾焚燒飛灰熔融特性實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)飛灰性質(zhì)
        5.2.1 飛灰的化學(xué)組成
        5.2.2 灰熔點(diǎn)分析
        5.2.3 添加劑對(duì)灰熔點(diǎn)的影響
    5.3 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
        5.3.1 灰渣熔融實(shí)驗(yàn)裝置
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.4 飛灰熔融減容性實(shí)驗(yàn)研究
    5.5 灰渣孔隙結(jié)構(gòu)特性
    5.6 垃圾焚燒飛灰熔渣XRD晶相分析
        5.6.1 溫度對(duì)熔渣晶相結(jié)構(gòu)的影響
        5.6.2 冷卻方式對(duì)熔渣晶相結(jié)構(gòu)的影響
        5.6.3 氧化鈣添加劑對(duì)熔渣孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    5.7 熔渣熱力學(xué)特性分析
        5.7.1 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)物料
        5.7.2 熔渣的玻璃轉(zhuǎn)變溫度
        5.7.3 熔渣的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)
        5.7.4 熔融溫度對(duì)熔渣熱力學(xué)性質(zhì)的影響
        5.7.5 成分對(duì)熔渣熱力學(xué)性質(zhì)的影響
    5.8 本章小結(jié)
第六章 垃圾焚燒飛灰熔融過(guò)程二惡英分解過(guò)程實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 二惡英的性質(zhì)
        6.2.1 二惡英的理化性質(zhì)
        6.2.2 二惡英的危害
        6.2.3 二惡英的毒性計(jì)算方法
        6.2.4 二惡英的排放標(biāo)準(zhǔn)
    6.3 二惡英的分析方法
        6.3.1 樣品的制備
        6.3.2 樣品的預(yù)處理
        6.3.3 二惡英的分析方法
    6.4 垃圾焚燒飛灰熔融過(guò)程二惡英分解特性實(shí)驗(yàn)研究
        6.4.1 飛灰中的二惡英含量
        6.4.2 熔融處理后熔渣與氣相產(chǎn)物中二惡英的分布
        6.4.3 熔融溫度對(duì)熔融過(guò)程二惡英分解的影響
        6.4.4 熔融時(shí)間對(duì)熔融過(guò)程二惡英分解的影響
        6.4.5 熔融氣氛對(duì)二惡英分解的影響
    6.5 添加劑對(duì)熔融過(guò)程二惡英分解的影響
        6.5.1 CaO添加劑對(duì)熔融過(guò)程二惡英分解特性的影響
        6.5.2 LC對(duì)飛灰熔融過(guò)程二惡英分解特性的影響
    6.6 本章小結(jié)
第七章 垃圾焚燒飛灰熔融過(guò)程重金屬的遷移特性實(shí)驗(yàn)研究
    7.1 引言
    7.2 重金屬分析方法
    7.3 飛灰熔融過(guò)程熔渣中重金屬分布特性
        7.3.1 溫度對(duì)重金屬固化的影響
        7.3.2 熔融氣氛對(duì)重金屬固化的影響
        7.3.3 熔融時(shí)間對(duì)重金屬固化的影響
        7.3.4 冷卻方式對(duì)重金屬固化特性的影響
        7.3.5 CaO與SiO_2對(duì)熔融過(guò)程重金屬固化特性的影響
    7.4 LC添加劑對(duì)重金屬固化效果的影響
        7.4.1 LC添加劑對(duì)重金屬固化的影響
        7.4.2 時(shí)間對(duì)LC作用的影響
        7.4.3 LC在不同溫度下的作用
    7.5 熔融過(guò)程重金屬在氣固的分布
    7.6 本章小結(jié)
第八章 垃圾焚燒飛灰熔融過(guò)程重金屬污染效果評(píng)價(jià)
    8.1 引言
    8.2 廢物污染物浸出機(jī)理研究
    8.3 垃圾焚燒飛灰與熔渣浸出特性的實(shí)驗(yàn)研究
    8.4 重金屬潛在生態(tài)危害評(píng)價(jià)
        8.4.1 熔融過(guò)程重金屬穩(wěn)定化評(píng)價(jià)的意義
        8.4.2 熔融處理重金屬污染控制效果評(píng)價(jià)模型的建立
        8.4.3 重金屬污染控制效果評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用
    8.5 本章小結(jié)
第九章 全文總結(jié)及進(jìn)一步工作展望
    9.1 本文的主要工作和結(jié)論
    9.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    9.3 進(jìn)一步工作展望
附錄
致謝



本文編號(hào)：3650757