生活垃圾与含油污泥协同焚烧处置研究
Research on Co-combustion Municipal Solid Waste with Oily Sludge
含油污泥是石油开采、集输、炼制等过程中产生的固体废弃物,已被列入《国家危险废物名录》HW08类危险废物,国内每年含油污泥产生总量高达几百万吨.焚烧技术是含油污泥无害化、减量化、能源化处理的一种有效的方法.但是含油污泥成分复杂,性质差异大,现有的单独焚烧技术存在燃烧不稳定、污染物难以控制等难题.本文提出含油污泥与生活垃圾混合焚烧的技术路线,开展混合燃烧特性及动力学研究,探索不同反应条件对污染物排放的影响,并进行混烧工艺过程模拟,为生活垃圾焚烧炉协同处置含油污泥工艺及技术奠定基础.首先利用热重分析仪对生活垃圾和含油污泥的混合燃烧特性进行了研究,并应用等转化率法动力学FWO模型求解出不同混合比例下的燃烧动力学参数.结果表明:随着含油污泥质量分数的增加,综合燃烧指数逐渐减小;而平均活化能呈现先减小后增大的趋势,其中在含油污泥质量分数为30%时活化能最小.综合实验结果和模型研究结果,生活垃圾协同处置含油污泥最佳掺烧比例为10-30%.然后利用管式炉固定床对生活垃圾与含油污泥混合燃烧NO和SO2的析出特性进行了研究.结果表明:在700-900℃内,提高燃烧温度以及降低氧浓度,能够降低混合样品NO的生成量,但会增加SO2的生成量.在转化率方面,掺混含油污泥后,NO和SO2的实际转化率要小于理论转化率,且增加含油污泥的质量分数有利于抑制燃料N向NO的转化和提升混合燃烧过程的固硫效果.最后利用Aspen Plus建立了炉排式生活垃圾焚烧系统的热力学模型,计算分析了过量空气系数、含油污泥掺混比例与含水率等运行参数对焚烧炉温度以及污染物排放浓度的影响.结果表明:增加过量空气系数和含油污泥掺烧比例,会降低焚烧炉温度和NOx排放,但增加了SOx的排放.一次风温度对焚烧炉温度影响较小,但是含油污泥含水率对焚烧炉温度影响较大,含水率越高,掺烧比例越大,焚烧炉温度以及NOx、SOx的生成量下降越明显.该计算结果可以为焚烧工艺调整提供参考.
- 作者：
- 莫榴
- 学位授予单位：
- 重庆科技学院
- 专业名称：
- 石油与天然气工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 林顺洪；张建
- 中图分类号：
- X74；X799.3
- 关键词：
- 生活垃圾；含油污泥；燃烧；污染物；过程模拟
- MSW; oil sludge; combustion; pollutant emission; process simulation;