有機廢氣流化床焚燒處理試驗研究.pdf

1、大氣環(huán)境是人們賴以生存的基礎，其質量的好壞直接影響著人類的健康。VOCs是大氣的一個主要的污染源，隨著工業(yè)的發(fā)展，其對大氣環(huán)境造成破壞越來越大，人們密切的關注對其處理的情況，我國已經出臺對甲苯、二甲苯限排的標準?；诖耍疚奶岢鲆粤骰卜贌募夹g處置VOCs，并對該技術展開實驗研究，同時運用基于基元反應機理的化學動力學方法計算，得到了一些具有現實指導意義的研究結果和結論。 選用空心氧化鋁小球作為床料，大大降低了流化風速，有利于

2、增加停留時間、減小爐膛尺寸，減小排煙熱量損失。 本文分別在鼓泡床上和循環(huán)流化床上進行了焚燒乙烯和甲苯的實驗。通過對溫度，停留時間，濃度等因素的分析，得到了一些可供日后實際應用參考的結論。用鼓泡床焚燒乙烯時，空氣流量為30 m<'3>．h<'-1>下，爐膛溫度分別為600℃和700℃時乙烯的轉化率在95％以上，700℃工況最佳；爐溫越高，乙烯轉化率越高。特別是高乙烯濃度時，升高溫度對乙烯的轉化率促進作用明顯；高乙烯濃度下，小風速時

3、乙烯燃燒效果相對差些，CO含量較高，提高風速后好轉，所以當廢氣濃度升高時，適當提高風速有利于充分燃燒。延長停留時間促進乙烯轉化，但隨著時間的增加，對轉化率的影響逐漸變小，當時間足夠大時，影響微乎其微。在高濃度下停留時間對轉化率的影響更為明顯，所以濃度較高時，須保證較長的停留時間。以循環(huán)流化床焚燒甲苯時，50m<'3>,h<'-1>，850℃工況下，甲苯的分解率在94％以上。轉化率的主要決定因素是溫度，局部達到970℃01000℃可以達到

4、較好的效果；低溫階段焚燒效果很差，溫度過低時會產生黑煙，爐溫750℃為臨界溫度，爐溫大于該溫度的情況下焚燒效果較好；850℃下，在0．63s到0．75s的范圍內，停留時間越長，轉化率越高。流化床比固定床更有助于甲苯的分解，床料強化了爐內擾動和換熱條件，有利于甲苯燃燒；CO的濃度來大致判斷VOC焚燒的情況。無論是采用鼓泡床還是循環(huán)流化床，煙氣中的NOx含量都很低。 采用EDagaut et al提出的反應機理，以CHEMKIN4．

5、0內置Closed Homogeneous Batch Reactor作為反應器模型，計算了甲苯高溫氧化的反應，通過對不同初始條件的改變，得到了一系列的結論，甲苯在氧化反應初期生成多種中間體，之后再由中間體氧化生成CO<,2>，所以CO<,2>的生成相對于甲苯的分解有一個滯后的時間；反應溫度愈高，甲苯達到較低的濃度所需的反應時間愈短，在950K-1060K區(qū)間，每升高20K，甲苯達到穩(wěn)定的時間縮短一半，1080-1240K區(qū)間，溫度升高

6、40K才達到相同的效果；隨著停留時間的增加，甲苯達到較低濃度所需的溫度降低；在低溫階段，溫度的提高對轉化率較明顯，而在高溫階段，增加停留時間效果較明顯；在停留時間不足大時，分解率整體上是隨著濃度的增大而減小的，只是在很小的濃度范圍內，分解率隨著濃度增大而增大。隨著停留時間的增大，濃度對分解率的影響越來越小。在停留時間不足夠大時，轉化率在濃度較低時隨著濃度的增大而增大，在濃度達到一定值以后迅速減小，并且，停留時間越短，減小幅度越大。隨著停