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1、脈動(dòng)燃燒是一種先進(jìn)的燃燒方式,它有著燃燒效率高、燃燒強(qiáng)度大、排放物污染小、傳熱效果好等優(yōu)點(diǎn),并且能夠產(chǎn)生高溫(600-1200℃)、高頻(30-300Hz)、高速的脈動(dòng)振蕩氣流。脈動(dòng)燃燒器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資成本低,利用其產(chǎn)生的振蕩氣流來霧化干燥物料相比傳統(tǒng)的噴霧干燥有著許多優(yōu)勢(shì)。城市污泥是生活污水廢水處理中產(chǎn)生的固液混合物,其含水率一般約80%。隨著城市經(jīng)濟(jì)和人口的高速發(fā)展,城市污泥量迅速增加,污泥導(dǎo)致的環(huán)境問題日趨嚴(yán)重。熱干化工藝是無害化
2、、安定化、減量化處理污泥的有效方式之一,目前被廣泛應(yīng)用于污泥處理處置中。本課題研究將脈動(dòng)燃燒技術(shù)應(yīng)用于城市污泥霧化干化,探索發(fā)展一種新型的污泥熱處理方式,即城市污泥的脈動(dòng)燃燒干化技術(shù)。其主要內(nèi)容如下:
(1)城市污泥干燥脫水特性的研究通過熱風(fēng)和微波加熱方式對(duì)不同厚度的城市污泥餅進(jìn)行薄層干化實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明熱風(fēng)干燥污泥過程中,由于污泥具有“塑性”,污泥表面容易“結(jié)殼”,形成“外干內(nèi)稀”的現(xiàn)象,從而嚴(yán)重阻礙了水分向外遷移,干
3、燥速率下降。微波干燥污泥時(shí)間短、干燥速率大,能耗小。
(2)城市污泥等溫?zé)犸L(fēng)對(duì)流干燥過程熱量消耗、的研究通過熱重分析儀,研究城市污泥在等溫?zé)犸L(fēng)對(duì)流條件下的干燥動(dòng)力學(xué)和熱量消耗情況,取得了不同干燥溫度和不同初始濕含量污泥的干燥能耗數(shù)據(jù),并且結(jié)合數(shù)據(jù)討論了污泥熱風(fēng)對(duì)流干燥過程中各種節(jié)能方法和措施。
(3)城市污泥熱解特性及燃燒特性的研究通過熱重分析儀,在氮?dú)夂涂諝鈿夥障路謩e對(duì)城市污泥進(jìn)行熱分析,實(shí)驗(yàn)研究了城市污泥的熱解特
4、性和燃燒特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明污泥燃燒熱反應(yīng)可分為4個(gè)階段并且污泥樣品的著火點(diǎn)為277.5℃,燃盡溫度為540℃,通過連續(xù)兩方程模型擬合的方式,求得了主要反應(yīng)階段的活化能和指前因子。
(4)Helmholtz型脈動(dòng)燃燒器的運(yùn)行特性研究通過實(shí)驗(yàn)室研制的Helmholtz型脈動(dòng)燃燒器,研究了不同尾管長(zhǎng)度和燃?xì)饬髁繉?duì)脈動(dòng)燃燒器振幅和頻率的影響,求得了每小時(shí)空氣閥自激吸氣量和空氣過量系數(shù)。
(5)城市污泥脈動(dòng)燃燒霧化干化的實(shí)驗(yàn)研
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