废塑料与兰炭混合燃烧动力学分析

通过热重法研究了废塑料和兰炭混合物的燃烧特性,分析了着火温度(Ti)、燃尽温度(Tf)、燃烧率(x)、点火指数(C)、综合燃烧特性指数(S)等参数的变化规律。运用体积模型(VM)、随机孔模型(RPM)和未反应核心模型(URCM)三种动力学模型对混合物的燃烧率曲线进行计算,得到不同的拟合曲线,比较拟合效果。结果表明:废塑料和兰炭混合物的燃烧过程由少量水分蒸发、挥发分析出、固定碳燃烧三个阶段组成。在兰炭中添加废塑料会改善兰炭的燃烧性能,随着废塑料配加量的增加,混合物的着火温度降低,平均燃烧速率、点火指数和燃烧特性指数均增加;增大升温速率对混合物的燃烧有促进作用。在三种动力学模型中,随机孔模型(RPM)的拟合结果优于体积模型(VM)和未反应核心模型(URCM)的拟合结果;由RPM模型计算的活化能E和指前因子k0具有相同的变化规律,存在明显的"补偿效应";随着废塑料配加量的增加,活化能先降低后增加,表明废塑料和兰炭混合燃烧存在协同效应。