水分对城市生活垃圾热解气化特性影响的试验研究

摘要

城市生活垃圾的处理已成为能源、环境与社会协调发展的一项重要工作。它一方面是主要的环境污染源，另一方面也是重要的可再利用资源。城市生活垃圾处理技术的开发已受到世界各国的共同关注，热解气化技术在降低污染物排放(如二噁英、重金属等)及提高能源利用率方面已成为处理这种“离位资源”的新型有效技术。 城市生活垃圾典型组分的热解气化特性对热解气化技术工艺的设计和运行都具有非常重要的指导作用。因我国城市生活垃圾水分高，热值低，同时水分的存在对其热解气化产物的分布及气体品质有很大影响，并对各组分的反应机理也会产生不可忽略的作用，所以研究水分对城市生活垃圾热解气化特性的影响是十分必要的。 利用自行设计的大物料量等温热重试验装置，在600～800℃的温度范围内，对城市生活垃圾中的六种典型组分在水蒸汽气氛及氮气气氛下进行了热解气化的对比实验，根据热重分析法从质量转化率及挥发份逸出率对六种物料的热失重过程进行了分析研究。 利用自行设计的产气试验装置，对城市生活垃圾中的六种典型组分在不同温度及气氛下的产气特性进行在线分析，通过对比有无水蒸汽工况下的实验结果，从产气量、产气成分及产气热值这三个方面考察了物料在不同温度下受水蒸汽影响的变化规律。 根据以上小型试验台的试验结果，在城市生活垃圾流化床气化中试试验台上，对聚乙烯(PE)及含水20％的PE进行750℃气化试验，并对结果进行了对比研究，从气化气产率、气化气热值、焦油产率、焦油热值说明了水分的存在对气态产物的重整和二次裂解有很大影响，使能量在气化产物内部发生了转移，焦油热值降低，气化气热值增加，改善了气体的品质。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1前言

1.2城市生活垃圾的特性

1.2.1城市生活垃圾的产量现状及影响因素

1.2.2城市生活垃圾的成份与热值

1.3城市生活垃圾对环境的影响

1.3.1对土壤的污染

1.3.2对大气的污染

1.3.3对水体的污染

1.3.4对人体的危害

1.4城市生活垃圾的处理技术及现状

1.4.1卫生填埋处理

1.4.2生物处理

1.4.3热处理

1.4.4资源化综合处理

1.5我国处理垃圾政策及现状

1.6本文研究背景及内容

1.6.1水分对热解气化过程的影响综述

1.6.2本文研究内容

第2章城市生活垃圾典型组分在水分影响下的热重试验研究

2.1引言

2.2试验部分

2.2.1试验装置

2.2.2试验方法

2.2.3试验系统标定

2.2.4试验工况

2.2.5实验样品及其理化特性

2.3生物质类热重试验结果与分析

2.3.1竹木热重试验结果

2.3.2纸屑热重试验结果

2.4高分子化合物类热重试验结果与分析

2.4.1聚乙烯(PE)热重试验结果

2.4.2橡胶热重试验结果

2.4.3织物热重试验结果

2.5厨余类热重试验结果与分析

2.6试验影响因素分析

2.7本章小结

第3章城市生活垃圾典型组分在水分影响下的产气特性试验研究

3.1引言

3.2试验部分

3.2.1试验装置

3.2.2试验方法

3.2.3试验工况

3.2.4试验系统标定

3.2.5实验样品

3.3产气特性试验结果与分析

3.3.1产气量分析

3.3.2产气组分分析

3.3.3产气热值分析

3.4产气机理分析

3.5本章小结

第4章水分对PE流化床气化产物影响的试验研究

4.1引言

4.2试验部分

4.2.1试验设备与方法

4.2.2试验工况

4.2.3试验样品

4.3产物分析

4.3.1气化气分析

4.3.2焦油分析

4.4本章小结

第5章全文总结与展望

5.1本文研究意义和目的

5.2本文研究工作总结

5.3下一步研究展望

参考文献

作者在攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文

致谢