城市生活垃圾熱解特性試驗研究及預(yù)測模型.pdf

1、城市生活垃圾已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題。熱處理法因為具有減量化、無害化和資源化方面的優(yōu)勢，在發(fā)達國家被廣泛應(yīng)用。隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，熱處理法逐漸成為我國城市生活垃圾處理中的主流技術(shù)。垃圾的熱解特性對垃圾熱處理裝置的設(shè)計和運行具有重要的指導(dǎo)意義。但是垃圾屬于復(fù)雜組分燃料，不同組分的熱解特性差異很大，在熱解過程中各組分之間勢必存在一定的交互影響，因而垃圾的總體熱解特性絕不是其組分熱解特性的簡單線性疊加，也很難用精確的數(shù)學(xué)模型來描述。為深入了

2、解垃圾熱解過程中各組分之間的交互影響并建立垃圾總體熱解特性的表征方法，本文選取了城市生活垃圾中的六種典型有機組分（紙屑、木屑、廚余、織物、塑料和橡膠），從三個不同角度對其單組分以及多組分熱解特性進行了全面系統(tǒng)的研究。 第一，利用自行設(shè)計的能夠進行較大量物料熱重分析的試驗裝置，對城市生活垃圾單組分以及多組分程序升溫熱解特性進行了系統(tǒng)的研究，對多組分熱解過程中各組分之間的相似特點、交互影響等非線性規(guī)律進行了分析。并利用由若干相互獨

3、立的平行反應(yīng)組成的熱解反應(yīng)動力學(xué)模型計算得到各個工況下的動力學(xué)參數(shù)。 第二，利用自行設(shè)計的能夠進行快速熱解試驗的多功能試驗裝置，對城市生活垃圾典型有機組分的快速熱解特性進行研究，得到了典型有機組分快速熱解的特征參數(shù)。文中還提出了可以定量描述垃圾組分快速熱解難易程度的指標──快速熱解指數(shù)Ⅰ。此外，還對城市生活垃圾多組分的快速熱解特性進行了系統(tǒng)的試驗研究，重點考察了快速熱解過程中組分之間的交互影響。 第三，利用上述自行設(shè)

4、計的多功能試驗裝置對城市生活垃圾典型有機組分在快速熱解過程中的動態(tài)產(chǎn)氣特性進行研究，并對快速熱解氣體產(chǎn)率、成分分布及熱值等進行分析。在此基礎(chǔ)上，對城市生活垃圾多組分的快速熱解產(chǎn)氣特性進行了系統(tǒng)的試驗研究，同樣考察了多組分快速熱解氣體的成分分布和熱值，并與加權(quán)平均結(jié)果進行比較。 從上述三個角度對城市生活垃圾多組分熱解特性的研究均表明：生物質(zhì)類組分（紙屑、木屑和廚余）及織物具有相似的熱解特性，所以稱之為相 似組分；相似組