醫(yī)療廢物熱解特性及動力學(xué)模型研究.pdf

1、熱解技術(shù)被認(rèn)為是極具潛力的醫(yī)療廢物熱化學(xué)處理技術(shù),其工藝開發(fā)設(shè)計的前提和關(guān)鍵在于對醫(yī)療廢物熱解特性的深入了解.本文根據(jù)醫(yī)療廢物有機組分的主要成分特性,將其分為塑料類、橡膠類、生物質(zhì)類、蛋白質(zhì)類、合成纖維類、藥品類和混合類等7類廢物,從各類中選取18種典型的醫(yī)療廢物,進行了一系列有關(guān)熱解特性的實驗和數(shù)學(xué)模型研究,包括: 1.單組份醫(yī)療廢物熱解特性的實驗和模型研究: (1)對含量較高的大部分醫(yī)療廢物組分進行元素分析、工業(yè)

2、分析和發(fā)熱量的測定,為熱解特性研究提供基礎(chǔ).(2)利用差熱.熱重分析儀,在N<,2>氣氛下對單組分醫(yī)療廢物樣品進行非等溫動力學(xué)實驗；對照熱重/微分熱重(TG/DTG)曲線,結(jié)合樣品的主要成分、工業(yè)分析和元素分析等信息,剖析廢物的熱解機理,對每種樣品的熱解行為進行細致分析和合理解釋；對照差熱(DTA)曲線,細致分析了熱解過程中的熱量變化；闡述了熱解殘余物的性狀.研究發(fā)現(xiàn)醫(yī)療廢物的熱解行為非常復(fù)雜,不同成分樣品的熱解行為和機理差別很大；由于

3、醫(yī)療用品的特殊性,即使樣品主要成分或主要熱解機理類似,由于雜質(zhì)和制作工藝過程的不同,導(dǎo)致熱解行為也會存在一定差異.(3)采用三種傳統(tǒng)的動力學(xué)方法對單組分醫(yī)療廢物的熱重數(shù)據(jù)進行處理,求解動力學(xué)參數(shù),并結(jié)合廢物的熱解機理,對得到的結(jié)果進行分析.(4)對單組分醫(yī)療廢物提出一個統(tǒng)一的熱解機制并建立熱解模型,此模型可模擬所有單組分醫(yī)療廢物樣品的熱解行為,適用性很強；可應(yīng)用該模型預(yù)測熱解過程中任意時間或溫度下原始物樣和各階段產(chǎn)物的質(zhì)量隨溫度的變化情

4、況,以指導(dǎo)和優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計和運行. 2.醫(yī)療廢物混合組分熱解特性的實驗和模型研究: (1)從各類醫(yī)療廢物中選取代表性的樣品,利用熱重分析儀進行兩兩混合熱解實驗,發(fā)現(xiàn)①主要成分為PVC的輸液管與其它組分之間均發(fā)生了不同程度的相互反應(yīng)；②導(dǎo)尿管與其它組分混合后,CaCO<,3>的分解溫度明顯降低,DTG峰形狀不變.③其余樣品之間未發(fā)生明顯的相互反應(yīng),混合熱解特性為單組分熱解特性的線性疊加.(2)調(diào)整輸液管與紗布的混合比