医疗废物典型组分热解和焚烧过程中溴的迁移特性研究

摘要

医疗废物的产量每年都在增加，且热处理过程中卤化氢的排放已经引起了环保部门的重视。目前大多数国内外学者局限于对医疗废物焚烧后烟气中常规气体排放的研究。溴虽然不像氯那样在燃烧系统中常见，但它与氯有相近的反应机理。含溴医疗废物热解和焚烧时，将会生成腐蚀设备的HBr以及排放二恶英等剧毒污染物。 本文进行探索性研究，对医疗废物热处理过程中气态溴化物的生成机理、影响因素和排放规律等基础问题进行研究，为医疗废物热处理中溴污染的环境评价和治理技术提供理论指导与动态试验依据。本文研究包括以下三部分。 第一部分，在讨论医疗废物定义、分类和产出特点的基础上，综述了国内外医疗废物各种处置技术，认为热解焚烧处置医疗废物是符合国情的先进处置技术。总结了国内外对医疗废物典型组分热解和焚烧特性的研究以及废物中热解和焚烧过程Br的迁移和排放的机理研究成果。介绍测试溴离子的几种方法，通过比较选定离子色谱法作为本文测定溴离子的方法。 第二部分，为掌握医疗废物的热解及焚烧特性，在管式炉中对医疗废物典型有机组分进行热解和焚烧实验研究，并用在线气体分析仪监测物料热解和焚烧过程中主要气体成分及其含量的变化，得到了物料产气过程、产气成分、产气量和热值随温度的变化规律。结果表明，物料本身特性、终温及气氛等因素对气体产物的生成过程和分布影响较大。 第三部分，利用管式炉实验系统，选择医疗废物中典型组分脱脂棉和聚丙烯分别模拟纤维类和塑料类组分，加入适量的无机溴(NaBr溶液)进行热解和焚烧实验，测定烟气中溴化氢的排放情况，同时考虑溴在残渣和管路上的分布。分析温度、气氛和停留时间的变化对溴析出与分布的影响，根据结果分析各种物品中溴的迁移特性。结果表明，温度和气氛是影响溴析出率的重要因素，无机溴向HBr的转化率并不高，但在高温时将有大量的无机溴迁移到管路上。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2医疗废物的定义和分类

1.3医疗废物的产出特点

1.4国内外医疗废物的处理技术

1.4.1非焚烧处置技术

1.4.2焚烧法

1.5医疗废物的组成分析

1.6医疗废物中的溴

1.6.1医疗废物中溴的来源

1.6.2溴化氢的危害

1.6.3医疗废物中溴对二恶英类物质形成的影响

1.7本文研究的意义和内容

第二章医疗废物热解和焚烧特性与溴的释放特性研究综述

2.1反应机理分析

2.1.1有机物热解反应机理

2.1.2有机物焚烧反应机理

2.2医疗废物不同组分的热解和焚烧特性

2.2.1植物性纤维类物质

2.2.2聚丙烯

2.2.3医疗废物热解特性的影响因素

2.3含溴污染物的生成和溴的释放特性

2.3.1溴化氢生成机理

2.3.2废物热解和焚烧过程中HBr生成和溴的迁移研究的进展

2.4溴离子的测定方法

2.4.1滴定法

2.4.2离子选择电极法

2.4.3动力学荧光法

2.4.4离子色谱法

本章小结

第三章医疗废物典型组分产气特性在线分析的研究

3.1前言

3.2实验材料和实验方法

3.2.1实验物料的选择

3.2.2实验装置与实验方法

3.2.3数据处理

3.3实验结果与分析

3.3.1物料的温升特性

3.3.2物料热解和焚烧产气成分随时间的变化

3.3.3热解和焚烧温度条件对产气特性的影响

3.3.4热解与焚烧比较分析

3.3.5水分的加入对气体成分的影响

3.4本章小结

第四章医疗废物典型物料热解过程中溴的迁移特性实验研究

4.1前言

4.2实验装置

4.3实验材料与实验方法

4.3.1实验材料

4.3.2实验方法

4.4实验结果与分析

4.4.1溴平衡实验结果与分析

4.4.2 NaBr溶液的热解特性

4.4.3医疗废物典型物料和NaBr溶液混合热解特性

4.4.4延长热解时间对溴析出的影响

4.4.5 NaBr和物料质量比对溴析出的影响

4.4.6物料和NaBr溶液热解过程溴的分布特性

本章小结

第五章医疗废物典型物料焚烧过程中溴的迁移特性实验研究

5.1前言

5.2实验装置和实验方法

5.3实验结果与分析

5.3.1 NaBr溶液的焚烧特性

5.3.2物料和NaBr溶液焚烧溴的析出率

5.3.3热解残渣含量分析

5.3.4停留时间对溴迁移的影响

5.3.4物料和NaBr溶液焚烧过程溴的分布特性

5.4热解与焚烧过程中溴迁移特性的比较

本章小结

第六章全文总结和下一步工作展望

6.1全文总结

6.2创新性总结

6.3下一步工作展望

参考文献

致 谢