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。     

呼和浩特市城市生活垃圾组成及特性分析

对呼和浩特市城市生活垃圾的物理和热解特性的研究表明:呼和浩特市城市生活垃圾组成以厨余为主,含量为32.00%,基本都属于生物质有机物,可进行生物堆制或发酵处理.生活垃圾中塑料和纸张有较大比例,分别占9.2和6.5%,可燃有机物质约占75%,垃圾热值达到5242kJ/kg,可用于热解或焚烧发电.可回收组份也占有较大比例.     

城市生活垃圾可燃组分挥发分析出动力学预测

为了给气化焚烧炉工艺参数的确定提供参考依据,实验研究城市生活垃圾中5种可燃组分在氮气、二氧化碳和空气中挥发分的析出特性。热重分析表明:各组分在空气气氛下挥发分析出的同时发生挥发分燃烧,氮气和二氧化碳气氛下的挥发分析出特性基本一致;含氯塑料和织物的挥发分分2段析出,其余各组分挥发分为1段析出;各物料的挥发分析出区间为250~520℃,挥发时间小于10 min。根据Caots-Redfern方法确定动力学参数并进行动力学预测。     

城市生活垃圾可燃组分挥发分析出动力学预测

为了给气化焚烧炉工艺参数的确定提供参考依据,实验研究城市生活垃圾中5种可燃组分在氮气、二氧化碳和空气中挥发分的析出特性。热重分析表明:各组分在空气气氛下挥发分析出的同时发生挥发分燃烧,氮气和二氧化碳气氛下的挥发分析出特性基本一致;含氯塑料和织物的挥发分分两段析出,其余各组分挥发分为一段析出;各物料的挥发分析出区间为250-520℃,挥发时间小于10min。根据Caots-Redfern方法确定动力学参数并进行动力学预测。     

城市生活垃圾筛上物的热解研究及实验

对城市生活垃圾场筛上物垃圾进行热解实验，研究特定垃圾的热解过程及其规律．实验采用热解终温为550℃和700℃，热解物料为原始筛上物垃圾和加入热解残炭的筛上物垃圾，实验设备为间歇运行的固定床式热解炉．实验结果表明：热解终温700℃与550℃相比，热解产物中固体和液体的产率降低，瞬时产气速率和气体产率均升高；瞬时产气速率曲线与瞬时耗电量曲线形状一致，迟滞时间为5～10min；物料底部热解产物焦炭存在与否对热解得到的固液气产率、产气特性和能量消耗等方面几乎没有影响．     

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.     

生活垃圾灰渣对生物质热解油特性的影响

生活垃圾热解焚烧产生的热灰渣可以作为热解过程的热载体。为了探究灰渣对生物质热解过程的影响,将生活垃圾灰渣与废纸屑掺混后在水平管式炉中进行热解实验,探究在不同热解温度和灰渣种类下废纸屑热解油的产率和成分变化。按照1∶1的比例分别掺混A灰和B灰后,在600℃下热解油产率分别下降了11.36%wt和4.93%wt。随着热解温度由400℃提高到600℃,热解油的产率均增大。通过GC-MS对热解油进行成分分析发现加入灰渣后热解油中的乙二醇单丁醚(NBE)含量增大;而酚类、酮类、呋喃类、醛类和有机酸含量降低,尤其是醇类和酯类无法检出,预示着热解油毒性和腐蚀性减弱。结果表明生活垃圾灰渣的掺入一定程度地提高了生物质热解油的品质。     

城市生活垃圾在流化床中的流动特性

为了建立城市生活垃圾在循环流化床中燃烧的模型,该文选取了几种生活垃圾的典型组分,通过冷态流化实验研究了它们在流化床中的流动特性。实验发现床料的作用使得不同垃圾流化特性趋于一致,保持在密相区运动;垃圾对床料的流化有抑制作用。该文选取聚乙烯塑料颗粒做为生活垃圾的代表,建立了床料与塑料类物质相互作用模型,定量地描述了床料对于塑料颗粒的作用,并以此为基础,探讨了塑料颗粒在循环流化床密相区内的运动规律。     

城市生活垃圾渗滤液特性研究

城市生活垃圾渗滤液是一种污染性很强的高浓度有机水，是当前水处理领域的重要研究对象，本文从生活垃圾渗滤液的产生渠道入手，对垃圾渗滤液的物理特性、化学成分及处理方式进行了研究分析。     

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.     

温度对原油四组分高压热解性能的影响

在30 MPa压力下对塔里木原油四组分进行封闭体系的热解实验,通过气相色谱(GC)和气相色谱/质谱(GC/MS)分别对原油四组分热解反应的气体产物及饱和分热解过程的液态产物进行分析.结果表明:原油四组分热解气体产物中C1组分产率明显高于C2~C5组分,气体产物中C1~C2组分的产率及气体总产率随热解温度升高而增加;在温度高于450℃时,四组分总产气率的大小顺序为:沥青质饱和分芳香分胶质.随热解温度升高,饱和分中的主要组分C12~C18的反应程度加剧.在410℃时,饱和分热解以裂解反应为主,在大于490℃时,裂解和缩合反应程度都在增加,导致气相产物的产率提高及液相产物中主要组分向大分子烃类转移;且温度升高,液态产物分布的离散程度增加.     

天津市政污泥热解及燃烧动力学特性的分析

利用热重分析仪,在氮气和空气气氛下分别对天津市政污泥进行热分析实验,并采用热重、微分热重、差示扫描量热等方法分析了市政污泥的热解特性及燃烧特性.实验结果表明城市污泥燃烧热反应可分为4个阶段:水分蒸发析出、污泥有机挥发成分析出燃烧、污泥有机质及固定碳燃烧、燃烧残余物及难分解物的分解.在实验条件下,污泥样品着火温度为277.5,℃,燃尽温度为540,℃.建立了天津市政污泥燃烧动力学模型,采用连续两方程拟合的方式,得到了上述主要阶段的表观活化能Ea和指前因子A.     

流化床垃圾焚烧炉设计和焚烧工艺的研究

设计每天焚烧10t的流化床垃圾焚烧炉并制作了中试炉,对生活垃圾加燃料和不加燃料两种条件进行了工艺试验.当生活垃圾湿基低位热值小于3500kJ/kg时,加20%煤燃料,焚烧烟气温度可达900℃,烟气排放符合环保标准.对苏中地区垃圾的热值测定表明,该地区生活垃圾加部分燃料才能满足焚烧要求.     

橡胶单体热解动力学过程及模型

应用热综合分析仪(TG/FTIR)研究了橡胶的三种单体(天然胶Nr,丁苯胶SBr和顺丁胶Br)的热解过程.TG/DTG曲线表明单体的热解可分为2～3个阶段,其中SBr的初始热解温度和Nr完全热解的温度最低;升温速率改变单体热解速率最大值和其对应的温度.三种单体热解析出的气体组分复杂.最后,计算了三种单体热解的动力学参数.     

油砂组成结构及热解特性分析

采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)对四种油砂微观结构和官能团进行研究,通过FTIR谱图的分峰拟合处理,对油砂主要官能团进行半定量分析。研究表明：油砂由芳香烃、脂肪烃、羟基官能团和含氧官能团等组成,其中芳香烃结构和醇类化合物为主。利用TGA/DSC1型同步热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪(TG-FTIR)进行了油砂热解特性实验,考察了升温速率对热解特性的影响,探究了油砂热解过程中挥发分的析出规律与主要气相产物H2O、CO2、CO、CH4、CnHm的释放特性。结果表明：油砂热解过程分为干燥脱气段、低温热解和高温热解3个阶段,其中有机质挥发分的析出主要发生在低温热解段;随着升温速率的提高,油砂热解产物释放更加集中,热解特性趋好。油砂热解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的烷基侧链不断脱落、环化及含氧官能团逐渐断裂生成各种烷烃类、羧酸类、醇类和醛类等物质,甲氧基(-O-CH3)、亚甲基(-CH2-)和甲基(-CH3)在低温段(＜600℃)断裂振动生成有机气体CnHm和CH4。     

重庆市主城区生活垃圾理化性质分析及处理技术

目前，重庆市主城区生活垃圾以填埋方式为主，二次污染严重，采用“三化”方式处理生活垃圾势在必行。通过对主城区垃圾不同地点进行的生活垃圾取样，分析了垃圾的理化性质。实验结果表明：重庆市主城区生活垃圾组分以厨余垃圾为主，易燃烧的塑料、纸张含量较低；含水率高，可燃分和灰分较低，垃圾的热值基本满足燃烧要求；垃圾元素中C、H、O含量较高，并含有一定N、S和Cl。高含量的厨余垃圾，是影响垃圾焚烧质量的主要因素。若采取有效的措施，提高垃圾的热值，可采用焚烧方式处理部分生活垃圾。     

火场胶合板热解燃烧特性热重模拟试验研究

 火场可燃物热解燃烧过程是火灾的初始阶段,直接控制着火过程。本文采用热重分析仪,通过中途变换气氛对胶合板在火场中的热解燃烧行为进行了热重分析和差热分析研究。结果表明,在胶合板的第1热解阶段结束前变化气氛对热解过程影响不大。在第2热解阶段将空气变为氮气后,胶合板热解失重趋势立即沿氮气气氛下趋势进行;将氮气变为空气后,热解迅速加快,最终失重率与空气气氛下相同。     

生物质裂解焦油的燃烧特性及动力学模型

采用热重分析法对生物质裂解焦油的燃烧过程进行了研究 ,探讨了生物质油的燃烧特性及升温速率对燃烧温度的影响 ,并根据微分热重曲线 ,建立动力学模型 ,计算燃烧反应的动力学参数。结果表明 ,生物质油的燃烧过程可分成 3段 ,其动力学模型可用 3个一级反应表示     

不同粒径城市污泥热解和燃烧动力学研究

采用德国耐驰公司STA 409pc热重分析仪,对3个不同粒径的污泥颗粒(d≤0.25mm,0.25mm0.83mm)以升温速率20℃/min在纯氮和空气气氛中进行实验,并对污泥进行了元素分析和工业分析,对金属的含量进行测定.采用MATLAB 7.11.0(R2010b)中的surface fitting tool进行平面拟合的方法计算了相关的动力学参数.结果表明,污泥的热解可以分为3个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份热解阶段(205～550℃)和部分难挥发有机物与无机物的降解阶段(550～900℃).而污泥的燃烧可以分为4个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份的燃烧阶段(180～475℃)、碳燃烧阶段(475～595℃)和无机盐分解阶段(595～900℃).不同粒径下污泥热解第2阶段活化能约为48kJ/mol,反应级数为1.5～1.8.燃烧第2阶段的活化能约为33kJ/mol,反应级数为1.1～1.8.燃烧第3阶段活化能约为176kJ/mol,反应级数为1.1～1.2.