高水分城市生活垃圾干燥过程的动力学分析

通过在马弗炉内对高水分城市生活垃圾(白菜茎和土豆块)进行干燥试验,分别获得了其在炉内的失重率曲线,结果显示:当干燥温度高于120℃时,白菜茎经过25 min,失重率已超过80%;对土豆块,经过相同的时间时,失重率仅为30%。同时根据试验结果拟合整理出了试验温度范围内两种高水分垃圾干燥过程的Arrhenius方程和动力学参数,结果表明:高水分生活垃圾的活化能较低,其干燥过程可以在较低的温度下进行。     

高炉熔渣颗粒流态化气固换热实验研究

针对液态高炉熔渣干法粒化后熔渣属于大颗粒物料,在流化床中的流动与传热规律有其独特的特点,本文搭建了气固流化床的实验台,对粒化后的高炉熔渣在流化床内的流动特性和换热特性进行实现研究。实验表明,在流化床埋管附近区域,随着风速增大,颗粒浓度减小。流化风速在1.06～1.33m/s时,床层压降维持在10kPa左右。当换热温差恒定时,床层与埋管间的换热系数基本保持恒定,受风速的影响很小,并且风速越小越有利于维持床温。实验结果可供开展高炉渣干法粒化及其余热利用参考。     

卧式循环流化床回料器性能实验研究

为了研究卧式循环床回料器立管高度偏低导致其工作特性可能改变的问题,以12,t/h蒸汽炉的返料器为原型,按照1∶1的比例搭建了冷态回料器实验台.研究了松动风流量、回料风流量、物料性质等对回料器工作性能的影响.实验研究表明,回料量随输送风流量和松动风流量的增加而增加.对于河沙,当输送风流化数接近1.0时,回料质量流率达到饱和,而对稻壳灰只有当输送风流化数接近1.5才达到饱和值.松动风流量越大则饱和值越大,可调节输送风量使其处于饱和区,然后利用松动风控制回料量,该现象可与三极管的工作原理比拟.实验台回料器尺寸、立管高度设计上与实际的工业装置类似,本文成果可供设计工业装置回料系统时参考.     

垃圾水分对垃圾焚烧过程重金属迁移转化影响的实验研究(英文)

The effect of moisture in municipal solid waste (MSW) on partitioning of lead (Pb), zinc (Zn), copper (Cu) and cadmium (Cd) was studied in a laboratory tubular furnace by using simulated MSW. The moisture in MSW influences heavy metals in following ways, to increase the moisture in flue gas and decrease the combustion temperature, to prolong the combustion time, and to prolong the releasing time of volatiles with the furnace temperature decreased by increasing the moisture. The volatilization of Pb, Zn and Cd was enhanced by increasing the moisture in MSW because of the prolonged combustion time. For Pb and Zn, the combustion time was important at higher temperature, while for Cd, it was important at low temperature. The moisture content showed slight effect on Cu partitioning. When extra chlorine was added to MSW, such as 1%PVC + 0.5%NaCl, the volatilization of Pb, Zn and Cu was enhanced by increasing the moisture because water evaporation reduced the temperature and increased devolatilization time. At higher temperature, NaCl tends to decompose and generates more free chlorine, producing more metal chlorides. Since Cd is a strong volatile heavy metal in MSW, the effect of moisture content on its volatilization is less than that of Pb, Zn or Cu during the MSW incineration.     

城市生活垃圾焚烧中NaCl迁移转化的实验和热力学平衡分析

为研究垃圾焚烧过程中NaCl的迁移和转化,在管式炉中进行了模拟垃圾焚烧实验,结合扫描电镜–能谱分析(SEM-EDS)和热力学平衡模拟计算,分析了温度、停留时间、烟气中的水分和S等对氯化钠迁移转化的影响。研究结果表明,温度升高能促进NaCl蒸发和分解,从而增加氯在飞灰和烟气中的分布。在1000℃时焚烧12min后NaCl的迁移分布趋于稳定。SEM-EDS结果显示,800℃时NaCl以不规则的形态聚集在底渣基体表面;而1000℃时氯在底渣中扩散均匀,形成了半球状位错结构,飞灰中的氯为亚微米精细结构。热力学平衡计算表明,酸性氧化物Al2O3、SiO2与Na有很强的亲和力,能促进NaCl氧化分解生成HCl。烟气中的水分对Cl的迁移没有显著影响,水解的反应不易发生。烟气中的SO2和SO3能与NaCl反应生成Na2SO4促进其分解,且随温度降低促进效果越明显。     

云南褐煤结构的FTIR分析

煤的结构与转化特性密切相关,为了更好地利用云南褐煤,借助傅里叶变换红外光谱仪对云南地区典型的6种褐煤进行分析,采用仪器自带的软件对样品的红外光谱曲线进行分峰拟合,结果表明,煤中羟基、脂肪烃和含氧官能团可以分别用6个、5个和18个Gaussian峰进行拟合,根据分峰拟合的结果可以进一步得到煤的FTIR结构参数。从官能团的分析中可以看到,褐煤的氧绝大多数以多种官能团的形式存在(如酚羟基、羧基、羰基和甲氧基等),这些官能团对褐煤的热解有重要影响。对6种煤样腐植组的平均随机反射率进行测试,对6种煤样的微观结构与腐植组平均随机反射率的关联性进行探讨。     

有机工质余热发电技术的研究进展及其应用前景

工业余热、太阳能热、地热、生物质能、海洋温差等都是低品位热源,有机朗肯循环(ORC)可以有效提高低品位热源的利用效率。提高ORC效率的关键是根据应用对象的特点选择合适的有机工质,国内外学者对各种领域内应用的ORC工质进行了大量深入的工作,并且取得很多成果,我国低温余热资源十分丰富,而能源利用率却不高,采用ORC提高能源回收以及利用率,在我国各行各业在都有着广阔的应用前景。     

循环流化床返料装置1维动力学模型

为研究物料循环流率和通气量等因素对返料装置立管中料柱高度的影响,该文依据Loop-seal气动阀门和立管内气固流动特性,建立了1维动力学模型。模型的计算值与实验结果基本吻合。在一定范围内,随着物料循环流率的增大,返料装置通过分配进入立管和排料室的通气量,增加料柱高度,实现回路的压力平衡。若物料循环流率超过临界值,返料装置将失去自适应能力,物料会溢出立管并进入分离器,破坏系统的稳定运行。适当增大通气量,可增强返料装置的自适应性,并扩大稳定运行的范围。该模型为立管高度较低的循环流化床返料装置的设计和优化提供了参考。     

高浓度氨氮废水的短程硝化研究

采用6L的完全混合式反应器(CSTR)进行了高浓度氨氮废水的短程硝化研究。在温度为35℃、反应器内平均DO浓度为0.5～2.5mg/L、pH值为7～7.8的条件下连续运行141d的试验结果表明:在第26天时实现了短程硝化,从第73天开始出水中检测不出NO-3;在增加了连续污泥回流的情况下,反应器出水中也一直检测不到NO-3;在进水氨氮容积负荷达到1.2kgNH3-N/(m3·d)时,氨氮去除率仍保持在95%以上。扫描电镜的观察结果表明污泥中的细菌以短杆菌和球菌为主。     

硅微粉在余热锅炉受热面上积灰的实验研究

为研究硅铁余热锅炉受热面的积灰特性,在热态积灰实验台上用硅微粉和燃气烟气模拟余热锅炉内的实际烟气,研究了烟气温度、流速、飞灰浓度和积灰时间等对硅微粉积灰过程的影响规律。实验表明:随着烟气温度升高,捕获率和积灰速率均增大;烟气流速增大,捕获率减小,积灰速率先增大后减小,流速为8m/s时,积灰速率达到最大;飞灰浓度增大,捕获率减小,积灰速率增大;积灰时间延长,积灰总量增大,捕获率和积灰速率基本不变。研究成果可指导硅铁余热锅炉的设计和运行。