城市生活垃圾熱解特性試驗(yàn)研究及預(yù)測(cè)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?yàn)榫哂袦p量化、無害化和資源化方面的優(yōu)勢(shì)，在發(fā)達(dá)國家被廣泛應(yīng)用。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(duì)垃圾熱處理裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)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(shì)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(jī)組分（紙屑、木屑、廚余、織物、塑料和橡膠），從三個(gè)不同角度對(duì)其單組分以及多組分熱解特性進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。 第一，利用自行設(shè)計(jì)的能夠進(jìn)行較大量物料熱重分析的試驗(yàn)裝置，對(duì)城市生活垃圾單組分以及多組分程序升溫?zé)峤馓匦赃M(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對(duì)多組分熱解過程中各組分之間的相似特點(diǎn)、交互影響等非線性規(guī)律進(jìn)行了分析。并利用由若干相互獨(dú)

3、立的平行反應(yīng)組成的熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算得到各個(gè)工況下的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 第二，利用自行設(shè)計(jì)的能夠進(jìn)行快速熱解試驗(yàn)的多功能試驗(yàn)裝置，對(duì)城市生活垃圾典型有機(jī)組分的快速熱解特性進(jìn)行研究，得到了典型有機(jī)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(biāo)──快速熱解指數(shù)Ⅰ。此外，還對(duì)城市生活垃圾多組分的快速熱解特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，重點(diǎn)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(jì)的多功能試驗(yàn)裝置對(duì)城市生活垃圾典型有機(jī)組分在快速熱解過程中的動(dòng)態(tài)產(chǎn)氣特性進(jìn)行研究，并對(duì)快速熱解氣體產(chǎn)率、成分分布及熱值等進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)城市生活垃圾多組分的快速熱解產(chǎn)氣特性進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)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(jìn)行比較。 從上述三個(gè)角度對(duì)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