中信重工：垃圾变水泥

垃圾变水泥？几年前，也许有人会说这是王继生的白日梦。如今，这位中信重工机械股份有限公司副总经理终于梦想成真。近日，由中信重工首创、拥有完全自主知识产权的利用工业水泥窑协同处置城市生活垃圾技术，成功应用于由其总承包的黄河同力新型干法水泥生产线上。     

水泥窑协同处置村镇生活垃圾的一种新模式

通过对广西村镇生活垃圾特点的分析,结合水泥窑处置生活垃圾技术现状,提出了一种将村镇生活垃圾进行一定处理,然后随三次风直接喷入分解炉的水泥窑协同处置新模式。试验表明:80 t/d的掺烧范围内,用该模式处置村镇生活垃圾对水泥窑工况、水泥熟料品质以及窑尾污染物排放的影响不明显,处置效果可以达到"减量化、无害化、资源化"的目标,并且工艺简单、投资成本低,为村镇生活垃圾的处置提供了一条新途径。     

脱脂餐厨垃圾燃烧特性及几种动力学模型结果比较

利用热重分析仪在空气气氛和不同升温速率下对脱脂餐厨垃圾进行了热重实验.依据热重实验数据,采用4种热分析动力学方法(Coats-Redfern法、Doyle法、Friedman法和分布活化能模型(DAEM)),计算脱脂餐厨垃圾燃烧反应活化能E、反应级数n及频率因子A,并进行比较.结果表明:采用不同的动力学分析处理方法,得出的燃烧动力学参数不同.利用Coats-Redfern法,脱脂餐厨垃圾在燃烧主要阶段(转化率5%~95%)可由一段二级反应过程描述,升温速率30℃/min时活化能为70.9 k J/mol.Doyle法和分布活化能模型计算得到的活化能比较接近,Friedman法计算得到的活化能数值最高.脱脂餐厨垃圾燃烧包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程,并获得脱脂餐厨垃圾的燃烧反应活化能随转化率的变化曲线.     

生物质燃烧特性与动力学分析

为丰富农林业生物质利用方式,通过热重分析法研究生物质在不同条件下的燃烧特性及其动力学特性。研究表明,不同生物质燃烧特性明显不同。稻壳经不同温度水洗后综合燃烧特性指数增加,最大燃烧速率提高6.0~7.6 %/min,燃烧活化能高于原样,且在一定范围内水洗温度越高,焦炭燃烧阶段活化能越小;提高升温速率,生物质的着火温度、燃尽温度、残余率、最大燃烧速率及综合燃烧特性指数提高;生物质的燃烧反应遵循一级反应动力学模型,相关系数达0.955以上,挥发分析出燃烧阶段活化能均大于焦炭燃烧阶段。该实验结果可为生物质在火力发电行业应用提供参考。     

鄱阳湖区利用水泥窑协同处理固废与生活垃圾的可行性分析

与传统填埋、堆肥、焚烧等方式相比,利用水泥窑协同处理固废与生活垃圾具有优势.鄱阳湖区存在利用水泥窑协同处理固废与生活垃圾的可行性,集中表现在两方面:1)鄱阳湖区分布着数量众多的水泥窑、存在日益增多的固废与生活垃圾,具备有效处理固废与生活垃圾的现实基础; 2)利用水泥窑协同处理鄱阳湖区固废与生活垃圾存在有利条件与可能性,因为它不但能减少2次污染、降低固废与垃圾处理成本,而且能够降低水泥生产成本,有助于提高废弃物处理及水泥生产企业的积极性.     

垃圾衍生燃料的相关燃烧性能研究

采用热重技术对垃圾衍生燃料（R D F）及其中含有的几种典型组分进行了实验研究，探讨了它们的燃烧特性并计算出了对应的动力学参数。研究结果表明RDF的燃烧可分为四个阶段。为了进一步探索RDF的燃烧过程，该文研究了RDF中含有的几种典型组分在燃烧过程中的交互作用，燃烧实验表明RDF中的生物质与生物质混合燃烧不存在交互作用，生物质与非生物质混合燃烧存在交互作用，同时它们之间的交互作用提高了反应活性。     

人造有机物与空气气化反应动力学的研究

应用程序升温热重法对生活垃圾中4种人造有机物与空气气化反应进行研究．由实验所得热重曲线TG和微分热重曲线DTG作出转化率与温度关系曲线,比较样品反应速率和燃烧特性,选择数学模型进行动力学计算,得出反应的活化能、指前因子等参数．为城市垃圾气化的研究提供了理论基础和依据．     

几种典型城市生活垃圾的热解特性和动力学分析

针对四种不同的城市生活垃圾原料:木屑、稻草、橡胶和塑料在不同升温速率(10、20、30、40℃/min)下进行的热重分析试验,探讨生物质热解的影响因素。通过热重曲线分析城市生活垃圾的热解规律,并使用阿伦尼乌斯公式和Coats-Redfern积分法计算热解反应动力学参数。研究结果表明:几种典型的城市生活垃圾热解过程分三个阶段:干燥预热、快速失重和缓慢失重阶段。随着升温速率的增加,热解曲线向高温区移动,升温速率升高对热解过程总失重量影响不大;但是提高升温速率会加快热解反应过程。塑料相对于其他三种物质热解失重峰值温度高出120℃以上,塑料的活化能远大于其他三种物质,是四种城市生活垃圾最难热解的物质。     

煤与生物质掺混燃烧特性

为实现能源高效清洁利用,利用热重分析法分别研究不同煤(兰炭、大同无烟煤)和生物质(稻壳、烟梗和玉米芯)以及二者混燃性能,分析生物质掺混种类、水洗预处理、掺混比例和升温速率对煤与生物质掺烧的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性以及动力学特性的影响。结果表明:相比于煤单独燃烧,生物质与煤掺烧的着火温度和燃尽温度降低,煤的燃烧性能有所改善;预处理使燃烧曲线向高温区偏移,碱金属元素对燃料热解燃烧存在催化作用;随着稻壳掺混比例的提高,煤与生物质掺烧特性得到进一步提升,混合燃料反应活化能降低;提高升温速率,兰炭与稻壳燃烧曲线向高温区移动,综合燃烧特性指数增大,混合燃料反应活化能进一步减小;30%稻壳和70%兰炭混合燃料在升温速率20℃/min下燃烧产生协同效应。实验结果为煤和生物质在火力发电行业的应用提供参考和理论依据。     

源头提质的高热值垃圾制衍生燃料热解产气特性

基于江苏省甪直镇城市生活垃圾源头提质后的高热值组分经过分选、破碎等工艺压制成RDF燃料,利用高温管式炉进行RDF热解实验,研究热解终温、物料配比、催化剂、温升速率和添加辅料等影响因素对RDF的热解燃料气的影响。研究结果表明:热解终温增大,热解效率及气体转化率都增大,温度越高,热解气中H2体积分数增大CO体积分数先减小后增大,CH4体积分数先增大后减小,CO2体积分数减小;随着RDF中生物质含量减小,生活垃圾含量增大,半焦及热解气先增大后减小;添加污泥的RDF热解效率及气体转化率分别增加2.85%和2.62%,CO和CH4体积分数增大,CO2体积分数减小;添加催化剂DHC-32的RDF热解气中H2体积分数大幅增加,CO2体积分数减小。快加热方式热解气产率增大,CO和CH4体积分数增大,CO2体积分数减小。     

循环流化床掺烧生活垃圾实验研究

在 0 .2 3m× 0 .2 3m燃煤循环流化床上进行了掺烧城市生活垃圾的实验 ,研究了掺烧垃圾过程中气体污染物的排放规律 .实验结果表明 ,随垃圾加入量的增加 ,飞灰中含碳量减少 ,燃烧效率增加 ,HCl排放浓度增加 ,NO ,SO2 排放量减少 ,N2 O排放浓度先降低后增加 ,灰渣中二恶英含量随垃圾加入量的增加而增加 .     

生物质与煤的混合燃烧实验研究

为了解生物质和煤的混燃特性,利用热天平对生物质、煤及其混合试样进行了热重实验研究,考察各试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,并对实验数据进行了分析处理,求出了反应的动力学参数活化能E和频率因子A.结果表明,同烟煤比较,生物质有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率;在烟煤中加入生物质共燃后,着火燃烧提前,同时可以获得更好的燃尽特性.     

生活垃圾掺烧无烟煤燃烧特性热重实验分析

在WCT-2C型微机差热天平上对生活垃圾与无烟煤以不同比例所得混合试样进行热重实验,利用TG-DTG热分析技术研究其燃烧特性.结果表明,生活垃圾加入无烟煤后,提高了生活垃圾的燃烧稳定性,废弃能源可得到最大限度的回收.     

垃圾岂能一埋了之

我国的城市人口约为2.1亿,生活垃圾产出量大。城市人均垃圾的年产量达110公斤,1996年全国城市垃圾清运量已达1亿吨,而且每年以平均9％的速度增长,预计到2000年将达1.5亿吨。随着经济的增长、城市规模的扩大和人民生活水平的不断提高,城市生活垃圾产出量将会持续增加。生活垃圾对城市环境构成的危害日趋突出。 利用填埋处置生活垃圾的技术工艺较简单、投资少、处理量大、运行费用低,是当今发展中国家城市生活垃圾的主要处理方式。10多年来,我国已陆续建设了一批生活垃圾填埋场,这对改变城市垃圾的无控处置状态和缓解城市垃圾危机起到了重要作用。但是,由于受投资的限制或对填埋场气体和渗滤液造成的环境污染问题认识不足等原因,能真正满足环境     

城市生活垃圾可燃成分燃烧特性热重分析

通过热重分析仪研究城市生活垃圾单组分试样以及混合试样的燃烧特性,分别确定各试样的着火温度、燃尽温度及综合燃烧特性指数,并通过燃烧动力学分析得到各试样的活化能.垃圾在燃烧过程中表现为热解小分子气体的燃烧过程和剩余的固定碳燃烧过程.纸、织物燃烧猛烈,但持续时间短,塑料燃烧持续时间最长,最耐烧.尽管峰值有一些改变,各单一成分的燃烧特性在混合试样的燃烧特性曲线上均有所体现.     

垃圾衍生燃料流化床焚烧污染物排放特性

为解决直接焚烧生活垃圾产生二次污染问题,将城市生活垃圾源头提质后制成RDF燃料,在流化床内焚烧以研究气态污染物排放特性。研究结果表明:RDF中随塑料比例增加,CO质量浓度减少,SO2质量浓度缓慢增加,当RDS燃料质量分数为35%时,SO2质量浓度趋于平缓,NO质量浓度先急剧升高,当RDF燃料质量分数为35%时,NO质量浓度趋于平缓;随床温升高,CO质量浓度明显降低而NO质量浓度增加,SO2质量浓度缓慢增长至850℃时基本不变;CO质量浓度随炉膛出口氧质量分数增大逐渐减少;SO2和NO质量浓度逐渐升高;随废石灰添加量增加,SO2的脱除效果较好,CO排放质量浓度呈略微减小的趋势,NO质量浓度增加显著。NOx,SO2和CO的质量浓度均远低于国家标准。最佳污染控制工况为:含25%~35%塑料RDF,床温为850℃,炉膛出口氧质量分数为11%,Ca O质量分数为5%。     

高水分垃圾基元中温干燥特性的实验研究

通过在焚烧炉条件下对部分典型城市生活垃圾基元(湿办公用纸、土豆片和西瓜皮等)干燥过程的试验研究,获得了一系列干燥特性曲线,以及垃圾基元尺寸、干燥温度和基元种类等对干燥过程的影响。结果显示:增大垃圾基元的比表面积,可以有效提高垃圾的干燥速率;干燥温度由100℃提高到200℃时,所选几种垃圾基元的最大干燥速率都增加了2倍或2倍以上;湿纸板、湿纯棉布块和湿办公用纸在温度较低时,存在一定的恒速段;在实验温度范围内,西瓜皮的干燥过程中有明显的恒速段,湿木块则无明显的恒速段;土豆块、西瓜皮这类高含水率垃圾难以干燥,孔隙率较大的纸板、纯棉布块和含水率较低的树枝、木块比较容易干燥。     

城市生活垃圾的循环经济处置模式

随着我国经济的高速增长和城市化进程的加速,城市人口剧增,且生活水平提高,城市生活垃圾的环境危害和社会危害日益严重。据统计,目前我国人均年产生生活垃圾约为300kg,年增长率高达7～9%,全国有200多个城市陷入了生活垃圾的包围之中。因此,有效的处理处置城市生活垃圾对我国经济发展和人民生活至关重要。本文对目前我国城市生活垃圾治理的现状以及存在的问题和不足,进行了深入的调查和分析,提出了运用循环经济的模式来治理我国的城市生活垃圾。     

城市生活垃圾热解气化动力学参数的实验确定

在常压、400～1 200℃温度下测定了天津市典型城市垃圾在热天平及小型气化反应装置上的热解与气化反应动力学参数.采用热天平进行了热解处理,得出了垃圾热解的动力学参数,其活化能为15 061 J/mol,指前因子为15.237 h-1.以水蒸气和二氧化碳为气化剂,对经过热解处理的垃圾焦进行气化反应,测得垃圾焦气化的动力学参数,垃圾焦与二氧化碳气化反应的活化能为188 838 J/mol,指前因子为9.032×107 h-1;与水蒸气反应的活化能为81 797 J/mol,指前因子为1.229×103 h-1;并对测得参数进行了初步评估.确定的动力学参数可为实际垃圾热解气化反应装置的设计、建造与运行提供依据.     

城市生活垃圾风力分选效率研究

为了探索城市生活垃圾循环利用和处置,应用流体力学的基本原理,提出了城市生活垃圾风力分选流场的数学模型,并采用流体力学分析软件FLUENT进行数值模拟,发现影响风力分选效果的最主要的因素是城市生活垃圾各组分的密度和气流的流动速度.