炉排-循环床复合垃圾焚烧炉中垃圾模拟干燥实验

利用马弗炉加热和热重分析方法,模拟垃圾在固定炉排干燥床上的干燥过程,研究了垃圾种类、加热温度等对干燥过程的影响.通过动力学分析,得到了干燥过程活化能、指前因子等动力学参数.垃圾干燥难易程度因温度不同而有所不同,各种垃圾干燥的活化能差异较大,桔皮、煤、塑料、木屑等的活化能较小,而纸屑、布屑活化能较大,较难干燥.失水率曲线和活化能方法获得的垃圾干燥难易程度略有差异,垃圾的实际干燥过程同时受垃圾种类、干燥温度等内在和外在多方面的因素影响.     

焚烧炉中单元垃圾干燥过程的试验研究

通过在马弗炉内以及循环流化床内对单元垃圾（土豆块）进行干燥试验，分别获得了其在炉内的干燥特性曲线．试验结果显示，在马弗炉内低温区干燥温度对垃圾干燥过程的影响较大；在同一干燥温度下，随着垃圾厚度的增加，干燥时间近似呈指数形式增加；在干燥的大部分阶段，土豆块内温度随含湿量减少呈逐渐上升趋势．在循环流化床内，土豆块的整个干燥过程中只有降速段，而不存在恒速段和初始段，垃圾厚度对干燥过程有显著影响．     

提高生活垃圾热值的几种途径

本文结合我国生活垃圾热值普遍存在混合收集,垃圾热值偏低、含水率较高的特点,对影响生活垃圾热值的因素做了分析,总结了提高生活垃圾热值的两类方法。     

城市垃圾的堆肥处理

城市垃圾的无害化、减量化、资源化处理是当前迫在眉睫的工作,作者重点研究了模拟上海市生活垃圾堆肥化处理的规律,在水分、垃圾成分固定的前提下,研究了堆肥温度与堆肥速率之间的关系,从而可得最佳堆肥工艺,以上海市模拟垃圾而言,最佳堆肥温度为47℃,堆肥时间7—8天。为了强化堆肥处理,又研究了 Dano 生物稳定堆肥装置,使同样的模拟垃圾,堆肥时间从7—8天缩短至3—4天。并提供了一种新型的处理工艺和设备,这对城市垃圾的处理更具有现实意义。     

几种医疗垃圾高温水蒸汽气化模拟研究

针对乳胶手套、棉花和输液器三种典型有机医疗废物,以高温水蒸气作为气化剂;基于吉布斯自由能最小化原理,对三种医疗废物高温水蒸气气化的热力学问题进行模拟研究。探讨原料种类、气化温度和水蒸气通入量等影响因素,对合成气组分、产气量和产气低位热值等评价指标的影响规律。模拟结果表明:在同一工况下,原料中的氢、氧含量决定合成气中的氢气与碳氧化物的产量;反应温度与水蒸气-医疗垃圾质量比(S/W)可改变合成气各产气组分及低位热值,得出最佳反应温度为800℃、S/W为2.0。     

垃圾洁净燃烧炉内垃圾团非稳态传热特性分析

考虑垃圾洁净燃烧炉内高温烟气对流及辐射换热，应用有效导热系数法，对不同形状（球体、圆柱体、立方体）不同特征尺寸具有多孔介质特性的垃圾团块非稳态传热特性进行了数值模拟，结果表明：垃圾团块中心温度稳态值大小与换热边界流体温度大小密切相关，且高温流体换热表面越多，团块内部稳态温度值越大，垃圾团块的形状对其在垃圾洁净燃烧炉内加热升温特性影响较大，在相同特征尺寸（L=V/F）下，球形体垃圾团块升温速度最快，柱形体次之，方形体最小；随着垃圾团块特征尺寸增加，垃圾团块中心单元温度达到稳定的时间明显增长，特别是特征尺寸大于10时，稳定时间增加幅度较大，且特征尺寸越大，稳定时温度越小，越不利于垃圾的挥发份析出，不利于垃圾燃尽。     

垃圾热解中PVC组分HCl的析出特性

以垃圾中的PVC组分为试验物料,在外热式固定床热解试验台上,研究了PVC热解过程中HCl的析出特性·通过改变加热方式、热解终温、加热温度、加热时间等参数研究了HCl的析出过程、析出量和质量分数·试验表明,加热方式对HCl析出有很大的影响,快加热方式析出的HCl量几乎是慢加热方式的2倍;HCl析出过程可分为三个阶段,325℃时开始有HCl析出;热解终温对HCl析出过程有较大的影响,并决定着HCl的析出量,本试验在550℃左右析出的HCl量最多,这说明存在一个HCl析出量最大的峰值温度·并依据试验结果,从理论上进行了初步探讨     

餐厨垃圾湿热处理的影响因素

为了优化餐厨垃圾湿热处理工艺参数,对温度、加热时间、加水率等因素进行了U24(63)均匀试验,考察了各因素对产物还原糖、有机质含量和总能的影响。并进一步对温度、加热时间进行了2因素5水平的完全试验,分析了各因素对湿热产物的影响机理。结果表明,各因素对处理产物还原糖含量、有机质含量的影响显著性从高到低的顺序为:温度、加热时间、加水率,对总能影响较显著的因素为加水率;最适宜的工艺条件为:温度120℃,加热时间80min,加水率50%;随着温度的上升和加热时间的延长,产物pH值呈大致下降趋势,可溶性有机物和还原糖含量明显升高,有机质含量、总能变化不显著,产物脱水性能有所改善。说明湿热处理对餐厨垃圾的营养结构和脱水性能具有较大影响。     

加热对餐厨垃圾生物干化能效及氮损失的影响

针对餐厨垃圾生物干化处理周期长、脱水效率低的问题,基于外源辅助加热的生物干化机,比较不同加热温度(加热板设置温度)/加热时间(分别记为CK、JR 55-30、JR 75-30、JR 95-30、JR 105-20、JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30)对餐厨垃圾生物干化过程系统脱水能效及氮素损失的影响.结果 表明:CK、JR 75-30和JR 105-30的单位质量水分去除能耗较低,分别为0.58、1.24和1.34 kW·h/kg,其余处理在1.42～1.61 kW·h/kg;JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30的水分去除效率较高,别为84.22％、92.27％、84.77％;其余处理均在26.86％ ～76.82％;加热温度越高、加热时间越长,总氮(TN)和铵态氮损失率越大,8个处理的TN损失了6.16％ ～ 22.03％,铵态氮损失了19.15％ ～60.87％.Pearson相关性分析结果表明TN、铵态氮与含水率(MC)呈现显著正相关(P＜0.05),与电导率(EC)呈现显著负相关(P＜0.05).JR 105-40处理的单位质量水分去除能耗为1.52 kW· h/kg,比CK(0.58 kW·h/kg)高0.94 kW· h/kg;水分去除效率为92.27％,比CK(26.86％)高65.41％;TN损失了19.49％,比CK(6.16％)高13.33％;铵态氮损失了57.45％,比CK(19.15％)高38.30％.在保障快速干化效率的基础上,建议采用JR 105-40对餐厨垃圾进行生物干化;4 d内可以使餐厨垃圾含水率下降到28.56％.研究结果为餐厨垃圾快速生物干化处理外源加热温度/时间的选择提供了参考.     

城市固体垃圾热解设备与特性研究

针对无筛分城市垃圾热解的实用技术进行了研究,开发出内热源和外热源联合使用的垃圾热解设备.同时对设备的温度变化、垃圾热解特性、产气规律以及影响热解气热值的主要因素等进行了详细的分析.结果表明:实用热解设备的产气率高,理想热解温度在700℃以下.垃圾热解气中H2的体积分数达15.2%,C2H4,C2H6,C3H6和CH4的体积分数总和是10%,热解气的平均热值为7546.4 kJ/m3.设备运行稳定且温度特性满足设计要求.     

施压方式对胡萝卜冷冻干燥影响的实验研究

通过实验,在纯辐射加热的条件下比较了恒压,循环压力和先恒压后循环压力３种方式对胡萝卜冷冻干燥的影响。实验表明,在干燥初期就施加压力较大的循环压力不但不能缩短干燥时间,而且会造成制品最终质量的恶化;在干燥初期采用恒压,当制品表面温度达到一定程度时采用循环压力能有效缩短干燥时间、其干燥后的制品质量与恒压干燥的相差无几。     

基于Fluent的纸浆模塑热压定型加热板温度均匀性分析

模内热压定型是纸浆模塑餐具生产过程中的一种常用干燥方式,它是将成型后获得的湿纸模胚在被模具挤压与抽真空的条件下进行加热。加热板作为热压定型机的热源,其工作表面的温度均匀性影响着制品的干燥质量。针对纸浆模塑热压定型过程中加热板的温度不均匀性问题,文中提出了一种联合仿真与正交试验的优化方法。首先,对加热板的工作过程进行分析,建立了加热板的传热模型;然后,基于Fluent对加热板进行温度场的数值模拟,根据温度场分布结果将油路结构中的高温区域与低温区域尽可能交错,设计了4种新的迷宫式油路结构;最后,以油路结构、油路平面高度、加热板厚度和油路截面直径设计了4因素4水平的正交试验,并进行了极差分析与方差分析。结果表明：在实际干燥过程中,工作表面的最高温度为224.47℃,最低温度为209.92℃,温度极差高达14.55℃,温度标准差为3.01℃;加热板厚度和油路直径的大小对温度极差的影响显著,油路结构对温度标准差的影响显著。基于以上分析改进了加热板的结构,与原设计方案相比,加热板工作表面的温度极差降至7.27℃,温度标准差降至1.09℃,保证了加热板温度的均匀性,提升了纸浆模塑产品的质量。     

湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响

为探索湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响,在含固率为20％、发酵温度55℃的条件下进行厌氧发酵试验。采用L9（33）正交试验设计,研究湿热预处理的加水率、温度、时间对餐厨垃圾干式厌氧消化产沼气的影响。结果表明：湿热处理后餐厨垃圾的理化性质有明显变化,日产气量、累积产气量以及TS和VS的去除率明显升高。当湿热预处理条件为加水率50％、温度120℃、时间80 min时,SCOD值最高,为101050 mg／L,比未处理时提高了5．6倍。同样,该条件下日产气量出现的两个产气峰值最高,累积产气量也最高,为269．10 ml／gVS,与未处理相比累积产气量提高49．4％。各因素对餐厨垃圾厌氧发酵产气量影响的主次关系为：温度＞时间＞加水率,处理温度和处理时间对产气量有显著性影响,加水率对产气量影响较弱。     

污泥厚度和风速对污泥常温干燥的影响及干燥模型分析

为了研究污泥在常温下的干燥特性,采用自制的污泥干燥装置对城市脱水污泥进行常温干燥实验。研究了不同厚度(10、20、30 mm)和不同风速(0、1、3 m·s~(-1))条件下污泥含水率随时间变化的规律,并用常见的干燥模型对污泥常温干燥过程进行拟合。结果表明:常温条件下,10 mm厚度污泥的干燥速率均高于20 mm和30 mm厚度污泥的干燥速率,并且在风速较低时,降低污泥厚度对缩短干燥时间的效果更加显著;污泥厚度不同,风速对污泥干燥的影响作用不同,对于10 mm厚度的污泥,增加风速可显著缩短干燥时间,而对于20 mm和30 mm厚度的污泥,风速需增加到一定数值(如3 m·s~(-1))时,才能显著缩短干燥时间;Logarithmic模型更适合描述污泥在常温条件下的干燥,干燥过程中的有效扩散系数为1.73×10~(-9)~1.38×10~(-8)m~2·s~(-1)。     

秸秆的真空裂解液化

采用自主研发的真空裂解装置对秸秆进行真空裂解,获得气固液三相有价值的裂解产品,并着重对秸秆的最佳裂解温度和液相产品进行分析.结果表明:当温度从400～550℃,生物油的产率从开始的24.9%,到500℃左右,油相达到最大收率约35%.压力主要影响裂解气的停留时间,过低的压力导致停留时间短,裂解气冷凝不彻底,压力过大,裂解气深度裂解导致油相收率降低.环己烷作为带水剂降低了减压蒸馏的温度,可以将温度控制在80℃以下,避免了生物油的高温聚合,除水率达28.7%,同时增加了热解油的热值.红外和GC-MS分析显示,秸秆裂解油中低碳分子的有机组分较多,主要有甲醇、乙醇、有机酸和烷烃等物质.     

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响.此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析.实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响.选择适当的热解温度(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(压力15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%.     

建筑垃圾再生料影像特征及含水率识别方法

针对目前常规方法难以准确实时监测建筑垃圾再生料含水率的问题,通过对建筑垃圾再生料宏细观形态及色彩特征进行定性分析,基于MATLAB提取物料数字影像特征值与含水率进行相关性分析,结果表明,除色调外,建筑垃圾再生料数字影像特征参数与含水率的相关性显著;采用步进法对特征参数与含水率进行线性回归分析,拟合出建筑垃圾再生料含水率计算模型,并对其进行试验及现场验证,检验结果表明,该建筑垃圾再生料含水率计算模型在实验室条件下误差为-0.2%~0.9%,现场条件下为-3.0%~2.6%,可为以建筑垃圾再生料为原料的自动化制浆系统建设及充填过程控制提供依据。     

回转窑新型燃料的探究与应用

祥元镁业一期工程煅烧车间以半工业化生产试验结果为设计依据,充分利用通化、白山地区丰富的煤炭资源,回转窑燃料制备系统应用了劣质煤造气技术和混合煤种喷煤技术,实现了成本和发热值缺陷的互补;燃烧器选用五通道气煤烧嘴,实现了气煤同烧供热;原煤干燥选用窑体烘干机,有效回收了回转窑高温段外壳余热。通过新型燃料的探究和合理的设备选型,为煅烧白云石提供了可靠的热源保障,达到了设计指标。     

高温薄层干燥玉米应力裂纹的试验与分析

本文进行了玉米高温薄层干燥试验，分析应力裂纹的形成机理，探讨干燥条件对应力裂纹生成和发展的影响规律．结果显示，应力裂纹的形成与干燥、冷却和储存过程中升温、降温及水分迁移有关，尤其是干后玉米内部水分的重新均匀化过程．籽粒内部的水分梯度造成的籽粒不同组成部分受压和受拉是产生应力裂纹的主要原因。应力裂纹仅仅是内部裂纹，只在胚乳中存在，沿着淀粉颗粒边缘发展．干燥介质温度、速度和样品的初始及终了水分对应力裂纹的发生和发展有重大影响。