脱脂餐厨垃圾燃烧及灰熔融特性研究

摘要

随着饮食业的快速发展，餐厨垃圾的产量与日剧增。“地沟油”事件让餐厨垃圾资源化利用和无害化处理成为备受各界关注的研究领域。根据餐厨垃圾含水率高、有机含量高等特点，近年来备受关注的生产生物柴油资源化利用方式对餐厨垃圾的有效利用率更高。餐厨垃圾经去杂、粉碎和蒸煮处理后，实现水油分离。分离出的油脂用以制造生物柴油，实现油脂的循环利用，固体废渣则为脱脂餐厨垃圾。脱脂餐厨垃圾的热处理具有污染少、减容量程度大、并能快速回收能量，为之前工艺提供能量等优点。因此，加大对脱脂餐厨垃圾热处理的理论和实验研究，为脱脂餐厨垃圾的燃烧技术开发奠定理论基础，具有重要的工程应用价值及学术意义。
　　本文以脱脂餐厨垃圾为研究对象，围绕脱脂餐厨垃圾的燃烧和灰熔融特性进行了研究。首先对脱脂餐厨垃圾的成分进行了研究;其次利用热重分析仪研究了脱脂餐厨垃圾的燃烧特性和机理，对其着火特性、燃尽特性、综合燃烧特性和动力学特性进行了研究;利用比表面积分析仪和红外光谱仪对燃烧不同时间的焦粒进行了比表面积分析和官能团分析;最后利用灰熔融测试仪研究了燃烧残余物的熔融特性，并利用XRD衍射分析仪、SEM/EDX分析仪等研究了不同灰的形貌特征和灰中Cl、K、Na等元素的存在形式。
　　研究表明:脱脂餐厨垃圾着火和燃尽特性比较好，而综合燃烧特性不高，升温速率和氧浓度的适当升高有助于提高综合燃烧特性;随着燃烧时间的加长，焦粒的比表面积经历了先增大后减小的过程;不同灰化温度下，900℃灰的变形温度比低温灰高，软化温度、半球温度和流动温度变化不大;当温度高于900℃时，Cl、K、Na元素有很大一部分以气态化合物形式析出，到1200℃时Cl已经全部析出，还有少量K、Na以非晶体存在于灰。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 餐厨垃圾组成及特点

1．3 餐厨垃圾的处理方式

1．4 国内外餐厨垃圾产生情况及处理现状

1．5 课题的确定及主要内容

第二章 脱脂餐厨垃圾的成分分析实验研究

2．1 脱脂餐厨垃圾的干燥

2．2 脱脂餐厨垃圾的工业分析

2．3 脱脂餐厨垃圾的元素分析

2．4 实验样品的发热量实验分析

2．5 小结

第三章 脱脂餐厨垃圾燃烧特性及动力学分析

3．1 实验试样及条件

3．2 脱脂餐厨垃圾燃烧特性及动力学分析

3．3 小结

第四章 脱脂餐厨垃圾燃烧过程中孔隙结构和官能团变化分析

4．1 实验设备与准备

4．2 燃烧过程中空隙结构分析

4．3 燃烧过程中官能团分析

4．4 小结

第五章 脱脂餐厨垃圾灰渣熔融特性分析

5．1 实验设备及方法

5．2 脱脂餐厨垃圾的煅烧实验

5．3 脱脂餐厨垃圾灰渣熔融性实验结果及讨论

5．4 脱脂餐厨垃圾灰渣的SEM／EDX实验

5．5 脱脂餐厨垃圾灰的X-射线衍射分析

5．5 小结

第六章 全文总结与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

致谢

附录(攻读学位期间发表论文目录)