（工程热物理专业论文）城市生活垃圾在程序升温和等温条件下的热解实验研究.pdf

浙江大学硕士学位论文 摘要 城市生活垃圾的产量逐年增加，垃圾处理问题至关重要、亟待解决。作为垃 圾热化学处理技术之一，垃圾热解技术因污染物排放低而成为倍受关注的热点技 术。但是，目前国内外对垃圾热解特性还缺乏深入的了解，这对垃圾热解炉或垃 圾热解一焚烧炉的设计和运行都是不利的。本文在热重分析仪以及浙江大学自行 设计的快速热解实验装置上，在程序升温及等温条件下，对垃圾典型组分及其混 合组分热解特性及热解动力学进行了较为详细地研究，以期能对实际垃圾热解炉 或垃圾热解一焚烧炉的设计和运行提供参考。 在程序升温条件下，对垃圾单组分和混合组分的热解特性研究表明：垃圾在 程序设定的缓慢升温过程中，并不是在所有温度范围内都发生热解现象，即使温 度超过了样品的起始热解温度，也不是连续发生热解，而是集中在一个或几个温 度区段内发生热解、析出挥发分。在程序升温条件下，混合组分热解过程中基本 不受不同单组分热解的相互影响。此外，垃圾单组分与水混合热解时，不受外在 水分的存在的影响，各自在各自的温度区段内完成了自己的蒸发和热解。 在等温环境下，对垃圾单组分和混合组分的热解特性研究表明：垃圾热解几 乎都是集中在某个时间段内完成，但是，热解起始时刻、终止时刻不尽相同。环 境温度、垃圾量、外在水分以及垃圾组分混合的变化，都会对垃圾热解反应产生 影响。 在程序升温及等温条件下，对垃圾单组分和混合组分的热解动力学研究表 明：热解反应机理均不能笼统地以，( “) = 1 - - n 或， ) = ( 1 一n ) ”来描述，存在最 优模型。最优模型才能精确地反映出热解失重转化率与温度之间的关系，最能精 确地反映出热解反应机理。 在程序升温和等温条件下，对垃圾单组分和混合组分的对比研究表明：采用 程序升温方式进行热解( 热重) 研究，主要是用来观察温度在样品热解过程中产 生的影响，是一种科学实验研究方法，而在工业应用中是不存在的。程序升温热 解实验结果，可为等温热解实验工况或实际热解工艺中温度的设定提供参考。而 样品在等温环境下的热解特性则很近似于工业应用中的热解行为，是工业应用中 的一个“缩影”，很具有实际意义。 采用程序升温方式进行热解( 热重) 研究，样品在热解过程中存在的吸热或 塑垩查兰竺主兰堡堡苎 一 放热率很小，且几乎时时刻刻与热环境保持平衡，也就是说，样品本身在热解过 程中存在的吸热或放热现象对热解本身没有影响。而采用等温环境下的热解( 热 重) 研究，因为样品升温速率很高，在热解过程中存在的吸热或放热率很大，且 瞬间不能与热环境保持平衡，从而出现阻碍或加速样品热分解的现象。 关键词：城市生活垃圾l 热重分析法l 程序升温熟解l 等温环境下热解( 或快 速热解) ；垃圾单组分；垃圾混合组分；热解动力学；最优模型l 反应 机理 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ed e p o s i t i o no ft h ei n c r e a s i n gm u n i d p a ls o l i dw a s t e ( m s v oh a sb e c o m eo n e o ft h es e r i o u sw o r l d w i d ei s s u e s t h et h e r m a lt r e a t m e n tt e c h n o l o g yh a sb e c o m et h e d o m i n a n tt e c h n o l o g yf o rm s wb e c a u s eo fl o wp o l l u t i o nr e l e a s i n g t h ek i n e t i c p a r a m e t e r sf o rp y r o l y s i so fm s w a r ei m p o r t a n tt ot h ed e s i g na n do p e r a t i o no ft h e r m a l i n c i n e r a t i o ns y s t e m s f o rt h el a c ko fk i n e t i cp a r a m e t e r so fm s w p y r o l y s i s ，m a n y i n c i n e r a t i o ns y s t e m sa r eo p e r a t e du n d e rn o n - o p t i o n a lc o n d i t i o n s b yu s i n gt h ef a s t p y r o l y s i se x p e r i m e n t a ls y s t e mw h i c hb ed e s i g n e db yz h e j i a n gu m v e r s i t y t h i sp a p e r s t u d i e st h ep y r o l y s i sc h a r a c t e r i s t i c so f t y p i c a lc o m p o n e n t sa n dt h e i rm i x t u r e so f m s wu n d e rt h en o n i s o t h e r m a la n di s o t h e r m a lc o n d i t i o n u n d e rt h en o n i s o t h e r m a lc o n d i t i o n ，t h er e s u l t sa b o u tp y r o l y s i sc h a r a c t e r i s t i c so f t y p i c a lc o m p o n e n t sa n dt h e i rm i x t u r e so fm s w s h o wt h a tm s wi sn o tp y r o l y s i s e da t a l lt e m p e r a t u r er e g i o n ，e v e ni ft h et e m p e r a t u r ei sh i 曲e rt h a nt h ei n i t i a t i v ep y r o l y s i s t e m p e r a t u r e , t h ep y r o l y s i si sn o tc o n t i n u o u sa n di to c c u r so n eo rm o r ei n t e r v a l t e m p e r a t u r er e g i o n s u n d e r t h e n o n i s o t h e r m a lc o n d i t i o n ，t h em i xc o m p o n e n t d e c o m p o s i t i o np r o c e s si sn o tb a s i ct h ed i f f e r e n ts i n g l ec o m p o n e n td e c o m p o s i t i o n m u t u a li n f l u e n c e w h e ni n a d d i t i o n ，s i n g l ec o m p o n e n ta n dw a t e rm i xt h e r m a l d e c o m p o s i t i o n ，t h ee x t e r n a lm o i s t u r ed o e s n te x i s tm u t u a li n f l u e n c e u n d e ri s o t h e r m a lc o n d i t i o n ，t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ep y r o l y s i so fm s w n e a r l y a l li so c c u r r e do no n et i m er a n g e ，b u ti t si n i t i a t i v et i m ea n dt e r m i n a lt i m ei sn o ts a m e t h ee n v i r o n m e n tt e m p e r a t u r e ，m a t e r i a l sm a s s ，e x t e r n a lw a t e ra n dm i x t u r ew i l lb e i n f l u e n c et h e p y r o l y s i sc h a r a c t e r i s t i c s u n d e rn o n i s o t h e r r n a la n di s o t h e r m a lc o n d i t i o n ，t h er e a c t i o nm e c h a n i s ma b o u t m s w p y r o l y s i s c a nn o t g e n e r a l l y d e s c r i b e d b y，( n ) = 1 - - a o r ，( “) = ( 1 - c 1 ) ”，e x i s t e n c eo p t i m a lp y r o l y s i sm o d e l t h eo p t i m a lp y r o l y s i sm o d e lc a l l p r e c i s e l yr e f l e c tr e l a t i o n so fa ( t h e r m a ld e c o m p o s i t i o nw e i 曲t l e s s n e s sc o n v e r s i o n r a t e ) a n dt ( t e m p e r a t u r e ) ，m o s tc a np r e c i s e l yr e f l e c tt h er e a c t i o nm e c h a n i s m t h em e t h o do fn o n i s o t h e r m a lm a i n l yi su s e dt os t u d yw h e t h e rt h ei n f l u e n c ei s m 塑兰查兰堡主兰垡丝苎 e x i s t si nt h es a m p l et h e r m a ld e c o m p o s i t i o np l o c 鹤s i t i sas c i e n t i f i ce x p e r i m e n t r e s e a r c ht o c h n i q u e , b u ti sd o e sn o te x i s ti nt h ei n d u s t r i a la p p l i c a t i o n t h em e t h o do f n o n i s o t h e r m a lm a yp r o v i d et h er e f e r e n c ef o r t h em e t h o do fi s o t h e r m a l t h ep y r o l y s i s c h a r a c t e r i s t i c su n d e rt h ei s o t h e r m a l c o n d i t i o ni ss i m i l a ra s p y r o l y s i s c h a r a c t e r i s t i c su n d e rt h ei n d u s t r i a la p p l i c a t i o nc o n d i t i o n ，s o i th a st h ep r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e u s i n gt h en o m s o t h e r m a lm e t h o d , t h eh e a ta b s o r p t i o n o rt h eh e a tr e l e a s eo f s a m p l ei n f l u e n c ev e r ys m a l li nt h et h e r m a lp r o c e s s ，a l s on e a r l ym a i n t a i nb a l a n c e s w i t ht h eh o te n v i r o n m e n ta l lt h et i m e u s i n gt h ei s o t h e r m a lm e t h o d , b e c a u s et h e s a m p l eh e a t i n gr a t ei sv e r yh i g h ，e x i s t st h el a r g eh e a ta b s o r p t i o no rt h eh e a t r e l e a s ei n t h et h e r m a lp r o c e s s ，a l s oc a nn o tm a i n t a i nb a l a n c ew i t ht h eh o te n v i r o n m e n t i n s t a n t a n e o u s ，t h u sh a st h eh i n d r a n c eo rt h e a c c e l e r a t i o ns a m p l ed e c o m p o s i t i o n p h e n o m e n o n k e yw o r d s ：m s w ；t h e r m o g r a v i m e t r ya n a l y s i s ；n o n i s o t h e r m a lp y r o l y s i s ； i s o t h e r m a lp y r o l y s i s ( f a s tp y r o l y s i s ) ；t y p i c a lc o m p o n e n t s ；m i x e d c o m p o n e n t s ；p y r o l y s i sl d n e t i c s ；o p t i m a l m o d e l ；r e a c t i o n m e c h a n i s m i v 学号：2 迎8 1 豳 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究1 ：作及取得的 研究成果。j 豇：我所知，除了文中特别加以标注和致【身 的地斤外，论文r t ，f i 包禽其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝垄筮茎或其他敦向机 构的学位戏证1 i 而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：局必兰 签字同期：2 。6 年j 月，f i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝垄盘堂有关保留、使辟j 学位沦文的规定。 f | + 义保留j i i 旬啮家仃天部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被螽阅租l 惴阅。本人授权逝鎏叁堂町以将学位论文的全部或部分内容编入有关数掘库 逍行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、犷编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：局丛生 签字同期：抽。6 年3 月7 同 7 似沦文竹者毕业后去向 j j 作单位： 通讯地址： 导师签名： 多 d 签字r 期：，“年；月q 一 电话： 邮编： 浙江大学硕士学位论文 i 引言 第一章绪论 随着城市建设的发展、人口数量的增多以及人们生活水平的提高，城市生活 垃圾的产量正以年均增长率8 9 8 的速度迅猛增加，这些处理不完的大量垃圾 己对城市及其周围的生态环境构成严重的威胁。据统计，全国6 6 8 座建制城市中 有2 0 0 座以上处于垃圾包围之中“3 ，在城市周围历年堆存的生活垃圾量已达6 0 亿吨，侵占了约5 亿多2 的土地资源。此外，垃圾的直接堆放和简易填埋，不 仅会向大气释放大量的含有致癌、致畸物的有害气体”，而且在垃圾腐败过程中 还会向土壤渗滤出大量酸性和碱性有机污染物，并溶解出其中的重金属。因而， 城市生活垃圾的处理处置问题至关重要、亟待解决。 2 我国城市生活垃圾的组成特征及变化趋势 2 i 我国城市生活垃圾的组成分析 城市垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中 产生的固体废物，包括厨余物、废纸、废织物、废金属，废玻璃陶瓷碎片、砖瓦 渣土、粪便，以及废家用什具、废旧电器、庭院废物等。城市生活垃圾主要产自 城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业、市政环卫业、交 通运输业、文教卫生和行政事业单位、工业企业单位以及水处理污泥等。其主要 特点是成分复杂，有机物含量高。影响城市生活垃圾成分的主要因素有居民生活 水平、生活习惯、季节、气候等“1 。一般情况下，经济发达、生活水平高的城市， 有机物如厨余、纸张、塑料、橡胶的含量就高“1 。 2 2 城市生活垃圾的组成特征及变化趋势 g 】 表1 _ 2 示出了近年来我国城市生活垃圾组成变化状况。由表中可见，随着 l 浙江大学硕士学位论文 年份由过去到现在的增长，无论是重点城市，还是中小城市，垃圾中无机物含量 都呈减少趋势，纸类、塑料、金属以及织物含量都呈增加趋势。此外，对于重点 城市，有机物( 主要是厨余类) 含量呈减少趋势；对于中小城市，有机物( 主要是 厨余类) 含量呈先增加、后减少的趋势。由于垃圾中的水分主要集中在有机物( 主 要是厨余类) 内，再加上金属总量变化不大，因此，在表i - 2 中显示的变化趋势 使得垃圾热值呈增加趋势，这无疑为我国城市生活垃圾的能源化、资源化利用创 造了条件。 表i - 2 近年来我田城市生活垃圾组成变化状况 3 国内外城市生活垃圾处理技术 国内外城市生活垃圾的处理，都遵循“无害化、减量化、资源化”的原则。 1 扣2 1 1 常见的三种处理技术为填埋、堆肥、焚烧，此外，工业发达国家又开始实行 垃圾资源化综合利用处理技术，如分类回收垃圾、详细进行物资分选，该堆肥的 堆肥，该焚烧的焚烧，最后才是填埋。 城市生活垃圾是多种物质的混合物，其化学特性与各组分的化学特性有着 密切的关系。对于垃圾堆肥处理技术，考虑的垃圾化学特性有：水分、有机质及 元素组成等。对于垃圾热处理( 热解、气化、焚烧) 技术而言，考虑的垃圾化学特 性有：水分、挥发分、固定碳、热值及元素组成等。 ( 1 ) 填埋 填埋是利用工程手段、将垃圾压实减容至最小，并采取有效技术措施，防止 渗沥水及有害气体对土壤、水体以及大气污染的一种处理方法。其优点是：处理 2 浙江大学硕士学位论文 能力大、适应性强、投资和运行费用低。其缺点是：垃圾中的有机成分在厌氧 环境下通过微生物的降解作用会产生沼气，这不仅会造成大气污染，而且还容易 引起爆炸事故。填埋场的垃圾受雨水淋滤或地下水的浸蚀，使大量污染物进入 了地下水或地表水，造成水体的污染。垃圾本身产生的大量渗滤液，成分复杂， 有害物质浓度高，对土壤和水体的污染更严重。填埋是我国目前主要的垃圾处理 方式。 ( 2 ) 堆肥 堆肥是利用微生物人为地促进生活垃圾中可生物降解的有机物向腐殖质转 化的生物化学过程。堆肥技术能充分利用垃圾中的有机物，将有机垃圾变为有机 肥料。其优点是：二次污染较小，容易控制。其缺点是：要求垃圾分类收集，除 去其中的渣土、玻璃、塑料( 不能在环境中降解) 等杂质。而我国目前的垃圾混合 收集方式使得堆肥处理效率和肥料养分含量都低，肥料长期使用还容易造成土壤 板结。此外，垃圾堆肥过程中还常常会产生大量的臭气、污水、重金属等污染物 质。我国目前垃圾堆肥处理方式处于停滞阶段。 ( 3 ) 焚烧 焚烧是使垃圾中的有机物在高温条件下( 8 0 0 c 1 0 0 0 c ) 与氧充分混合、 燃烧，变成二氧化碳和水蒸气，排放到大气中。排出的灰渣进行卫生填埋，或经 过处理后资源化再利用。其优点是：垃圾减量化程度高、占地面积小，无害化效 果好，此外，垃圾焚烧产生的热能还可以得到利用。其缺点是：一次性投资大， 焚烧产生的烟气要经过净化处理，尤其是控制二恶英的排放。这是因为，城市生 活垃圾中往往含有有机氯( 存在于聚氯乙稀、氯苯、氯酚、纸张草木等) 和无机氯 ( 存在于厨余中) ，这些含氯的化合物在一定温度、水分和金属催化条件下容易转 化为二恶英。 近年来，受能源危机的冲击，以及气体污染净化技术和新的高效低污染燃烧 技术的应用，加上各种环保法规的保护、实施与不断强化，焚烧法现已成为发达 国家，尤其是土地资源紧张、人口密度大的发达国家和地区，例如日本、欧洲、 台湾地区处理城市生活垃圾的主流。目前，在我国大城市和东部沿海经济发达地 区，焚烧法已成为处理城市生活垃圾的重要手段。 3 浙江大学硕士学位论文 ( 4 ) 将垃圾制成p , j ) f ( 垃圾衍生燃料) 再焚烧 由前面可知，垃圾直接燃烧，会出现因垃圾中的可燃组分和水分变化大，造 成燃烧不稳定。又，垃圾中不可燃物质，例如金属、瓦砾等的存在，使得燃烧热 能利用率低。此外，垃圾中含氯塑料等的存在，使燃烧过程中二次污染严重。为 此，日本和欧美等国家已研发出垃圾衍生燃料( r d f ) 技术。即，将垃圾进行干 燥、破碎、分选，除去其中的水分和不适合焚烧的物质( 例如，金属、瓦砾和含 氯塑料等) ，然后制成颗粒状的燃料。其优点是：燃烧稳定，二次污染低。此外， r i ) f 可以在各个分散的处理场制造、方便灵活，还可以储藏。其缺点是：工艺复 杂、投资高。 目前，我国还没有实质性地形成垃圾分类收集制度，垃圾衍生燃料( r d f ) 技术还处于研发阶段。 ( 5 ) 热解 热解是将垃圾中的有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为：以氢气、 一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体；在常温下为液态的包 括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在内的燃料油；纯碳与玻璃、金属、土砂等混合 形成的残炭的化学分解过程。其优点是：热解产生的燃料气、燃料油和残炭， 不仅可以作为贮存性能源，而且还可以进入下一级燃烧；在无氧或缺氧状态下 分解，不仅排气量少，而且，产生的酸性气体和二恶英也少，减轻了对大气环境 的污染；垃圾中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在残炭中。其缺点是： 垃圾组分的复杂，使得热解油的成分也非常复杂( 碳链的范围非常大) ，给垃圾 热解油的直接应用造成困难，另外，垃圾热解制取燃料油的成本大大高于石油提 炼的成本。由于这些原因，目前垃圾热解技术在工业化还没得到应用，发展该技 术的关键是提高产品质量和降低成本。我国的垃圾热解技术还处于试验性研究阶 段。 4 垃圾热解研究现状 作为生活垃圾热化学处理技术之一，垃圾热解技术因污染物排放低而成为倍 受关注的热点技术。但是，目前国内外对垃圾热解特性还缺乏深入的了解，这对 4 浙江大学硕士学位论文 垃圾热解炉或垃圾热解一焚烧炉的设计和运行都是不利的。 国内外在热天平上对垃圾进行热解实验研究“1 大都局限于垃圾中主要单 组分的研究，对垃圾混合组分的热解研究比较少。仅有几位学者研究过垃圾单组 分热解特性对垃圾混合物热解特性的影响，有的文献虽然报道了多组分垃圾的热 解研究，但也是假设垃圾各组分之间在热解过程中没有相互影响，并因此认为垃 圾混合物热解特性是单组分热解特性的线性叠加。 许多研究已证实城市生活垃圾组分复杂，其热解过程不能用一个反应来描述 m 3 钉。g a r c i a 汹1 认为由于活化能及指前因子与d t g 曲线中波峰的宽度有关，而在 不同加热速率下，最大失重率对应的温度z 皿以及d t g 曲线中的波峰都会出现移 动，因此仅用一个热解反应来模拟时会造成熟解动力学参数与真实值差异较大。 针对包含多个反应的热解过程，比较有效的热解模型是由多个独立平行反应的加 权来描述的。1 1 。 国外学者汹“1 用纤维素，半纤维素和木质素代替生物质，来研究其热解特 性，结果显示：三者之间不会发生耦合反应，生物质的反应失重特性可用三者失 重特性的加权平均代替。j i m e n e z ，j l o p e z “1 1 曾研究过p v c 粉末和d e 职( 塑料软 化剂邻苯二甲酸二乙基乙酯，无色透明油状液体，主要用于纤维素树脂的增塑剂， 吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害。) 的混合热解特性，结果显示：与单组 分热解相比，该两种物质混合后，会发生较为明显的耦合反应，混合后的热解残 留量小于用各自热解反应加权平均计算出的残留量。 n a r u k a w a 通过对垃圾衍生燃料( r d f ) 进行热天平试验( t g ) ，得出r d f 的 三阶段动力学模型。 国内学者也曾采用几种典型组分来模拟生活垃圾进行热解研究。例如，浙江 大学的温俊明等人在自行设计的大物料量的热重试验台上研究了城市生活垃圾 典型组分在程序升温条件下混合热解特性，并采用最小二乘法计算得到由若干平 行反应组成的热解反应动力学模型，实验结果与模型计算结果吻合较好。在此基 础上对城市生活垃圾典型有机组分混合热解中的交互影响和混合热解特性进行 了分析“”。 大连理工大学的宋春财、胡浩权等人采用程序升温法在不同升温速率下和氮 气气氛下对两种生物质( 玉米秸秆和稻杆) 的热失重行为进行了研究，并采用了 5 浙江大学硕士学位论文 四种利用热分析获取动力学参数的方法( c o a t s r e d f e r n 法，d o y l e 法，最大速 率法和分布活化能模型( e a e m ) ) ，计算出生物质秸秆的热分解活化能e 、反应级 数n 以及频率因子 ，并进行比较。计算选取的反应机制函数是，m ) = i - n 1 。 中科院过程工程研究所的李季、张铮等人采用t g - d s c 研究了城市生活垃圾 的热解特性及热解动力学，指出：各组分的整个热解过程无法用一条直线来近似 描述，只能在各个温度区间用一条直线来描述。在不同的温度区间，热解动力学 参数不同，均可用一级反应r ) = i - n 来进行反应机理的描述。 东北大学的张崇民采用等温法和非等温法在热天平上研究了废弃塑料的高 温热分解动力学。在对实验结果进行数据处理的基础上，得出了六种废弃塑料在 不同温度范围和不同加热方式下的动力学参数1 。 综上所述，在热天平上对垃圾进行的热解研究，大都是采用程序升温方法 研究垃圾热解动力学，而在等温条件下研究垃圾热解特性的报道却很少。而等温 条件下的垃圾热解行为非常近似于垃圾在实际热解环境下的热解行为，因此，有 必要对此做进一步的研究。 5 本文的工作背景、意义和主要内容 研究垃圾的热解行为，尤其是等温条件下的热解行为，对垃圾热解炉或垃圾 热解一焚烧炉的设计和运行有重要参考意义。本文就是在这个前提和背景下开展 研究的。 垃圾实际热解过程是：垃圾由常温下投入到恒温状态下的高温热解炉内发生 热分解。那么，此时垃圾的实际热解状况随时间变化是什么样的，垃圾热解过程 可否用比较合适的动力学方程来模拟，对于混合组分，是否也可以通过单组分动 力学方程来计算，垃圾热解动力学参数是否会有所改变等，这些方面的研究目前 还没有看到文献作过报道，这正是本文研究的出发点。 为了深入了解垃圾各组分在等温环境下热解特性以及它们之间的混合热解 特性，我们选取了典型垃圾组分木屑、纸屑、p e 、p v c 、织物、橡胶，研 究了单组分以及两两混合的热解特性，并采用常见的1 1 种反应机制函数构成动 力学模型，分别对不同组分的样品实验结果进行逐一拟合计算，遴选出最优模型。 6 浙江大学硕士学位论文 本文第二章在热重分析仪上研究了在程序升温条件下垃圾单组分以及两两 组分混合的热解特性及热解动力学，并用1 1 种反应机制函数分别对热重曲线进 行了拟合计算，选出了最优模型。 本文第三章在浙江大学自行设计的热重实验台上研究了等温条件下垃圾单 组分以及两两组分混合的热解特性及热解动力学。为了方便第二章与第三章实验 研究结果的对比，而选取了相同的实验物料。分析了在等温环境下垃圾热解的影 响因素( 热解终温、物料量、外在水分) 以及实验误差。此外，对于等温环境下 的热解，也采用与第二章相同的1 1 种反应机制函数，分别对热重曲线进行了拟 合计算，选出了最优模型。 本文第四章对在程序升温以及等温条件下的热解实验结果进行了对比分析。 本文第五章为全文结论及下一步工作计划。 7 浙江大学硕士学位论文 参考文献 2 3 3 4 5 高光，董雅文，金浩波。城市垃圾处理与管理对策研究 j 。城市环境与城市生态。2 0 0 0 ， 1 3 ( 2 ) ：3 9 - 4 l 。 马晓茜。垃圾焚烧污染物的生成与控制 j 电站系统工程，1 9 9 8 ，1 4 ( 3 ) ：3 8 4 0 。 环境化学手册第五分册 m 。许征帆，北京：中国环境科学。1 9 8 7 。 钱斌。城市垃圾焚烧炉中二恶英的污染及控制 j 。工业炉，2 0 0 0 ，2 2 ( 1 ) ：2 0 - 2 2 。 g o r d o nm c k a y o i o x i nc h a r a c t e r i z a t i o n ，f o r m a t i o na n dm i n i m i z a t i o nd u r i n g m u n i c i p a l s o l i dw a s t e ( m s w ) i n c i n e r a t i o n ：r e v i e w j c h e m i c a le n g i n e e r i n g j o u r n a l ，2 0 0 2 ，8 6 ：3 4 3 3 6 8 6 h a r r ym ，f r e e m t r e a t m e n ta l t e r n a t i v e s f o rd i o x i nw a s t e s j j a p c a ，1 9 8 6 ，3 6 ( i ) ：1 1 2 3 1 1 2 9 7 j o s e p hga n dv i s a l l ij ac o m p a r i s o no fd i o x i n ，f u r a na n dc o m b u s t i o ng a sd a t a f r o mt e s tp r o g r a m sa tt h r e em s i ri n c i n e r a t o r s j j ap c a ，1 9 8 7 ，3 7 ( 1 2 ) ：7 2 1 7 3 0 8 宋晓岚。城市垃圾处理与可持续发展。长沙大学学报。2 0 0 1 ，4 ( 1 5 ) ：3 6 4 0 。 9 国家统计局。中国统计年鉴( 2 0 0 1 年) 。北京：中国统计出版社，2 0 0 1 。 1 0 李斌。垃圾流化床焚烧炉中流动、燃烧及二次污染特性研究。浙江大学博士学位论文， 1 9 9 8 。6 。 1 1 金余其。城市生活垃圾燃烧特性及新型流化床焚烧技术的研究。浙江大学博士学位论 文，2 0 0 2 ，1 2 。 1 2 曹作中，程发彬。现阶段我国生活垃圾焚烧发展方向探讨。环境保护，2 0 0 2 ，2 ：1 3 1 5 。 1 3 宋国英，牛静波编译。国外城市固体废弃物的处理技术的进展。国外环境科学技术， 1 9 9 3 ，2 ：5 3 - 5 7 。 1 4 国家环境保护总局污染控制司。城市固体废弃物管理与处理处置技术。北京：中国石 化出版社，2 0 0 0 。 1 5 d a s k a o p o u l o s ，e b a d r ，0 p r o b e r t ，s d e c o n o m i ca n de n v i r o n m e n te v a l u a t i o n s o fw a s t et r e a t m e n ta n dd i s p o s a lt e c h n o l o g i e sf o rm u n i c i p a ls o l i dw a s t e a p p l i e d e n e r g y 。1 9 9 8 。6 8 ( 4 ) ；2 0 9 - 2 5 5 1 6 】g u p t a ，a k t h e r m a ld e s t r u c t i o no fs o l i dw a s t e j o u r n a lo fe n e r g yr e s o u r c e s t e c h n o l o g y 。1 9 9 6 ，1 1 8 , 1 8 7 1 9 2 8 浙江大学硕士学位论文 【1 7 王磊，别如山，庄慧颖，鲍亦令，杨励丹。焚烧城市垃圾回收能源。新能源，1 9 9 7 ， 1 9 ( 5 ) ：4 4 4 8 。 1 8 邓志文，徐衍美。我国垃圾焚烧处理现状及其发展方向初探。环境与开发，1 9 9 9 ，1 4 ( 3 ) ：2 3 2 4 。 1 9 郭蔚如，海颖兰嗣国。介绍一种垃圾焚烧处理新技术。环境科学研究，1 9 9 8 ，1 1 ( 3 ) ： 1 5 - 1 8 。 2 0 浙江大学。城市生活垃圾焚烧新技术及发电示范工程项目总结。浙江省科技重点项目 鉴定资料。 2 1 h a r t e n s t e i n ，h u a n dh o r v a y ，m o v e r v i e wo fm u n i c i p a lw a s t ei n c i n e r a t i o n i n d u s t r yi nw e s te u r o p e ( b a s eo nt h eg e r m a ne x p e r i e n c e ) j o u r n a lo fh a e a r d o u s m a t e r i a l 。1 9 9 6 。4 7 ：3 l 一4 2 2 2 江淑琴，矫维红。城市生活垃圾的燃烧性能研究。 中国工程热物理学会燃烧学学术 会议，1 9 9 7 。 2 3 郭小汾，杨雪莲，陈勇等。垃圾中可燃物的动力学特性。燃料化学报，1 9 9 9 ，2 7 ： 6 2 6 7 。 2 4 李斌，严建华，尚娜等。城市生活垃圾的燃烧特性研究。燃料化学报，1 9 9 8 ，2 6 ( 6 ) ： 5 6 2 - 5 6 7 。 2 5 姜凡，姜淑琴等。混合垃圾在热重分析仪中燃烧特性分析。新能源2 0 0 0 ，2 2 ( 4 ) ： 5 - 9 。 2 6 姚强等。t g a 技术研究城市生活垃圾燃烧特性。燃料化学学报2 0 0 1 ，2 9 ( 2 ) ：2 8 3 2 。 2 7 沈吉敏等。城市生活垃圾燃烧和热解特性的研究苏州科技学院学报，2 0 0 3 ， 1 6 ( 3 ) ：l 一5 。 2 8 熊祖鸿，王秋红等。城市固体垃圾的热解特性研究。华北水利水电学院学报，2 0 0 2 ， 2 3 ( 4 ) ：7 5 - 7 8 。 2 9 解强，吴国光等。垃圾衍生燃料( r d f ) 热解特性的研究。苏州科技学院学报，工程 技术版，2 0 0 3 ，1 6 ( 1 ) ：1 6 - 2 1 。 3 0 李季，张铮等。城市生活垃圾热解特性的t g d s c 分析。化工学报，2 0 0 2 ，5 3 ( 7 ) ： 7 5 9 7 6 4 。 【3 1 廖洪强，姚强等。城市生活垃圾热解失重特性。环境卫生工程，2 0 0 2 ，1 0 ( 2 ) ：5 1 5 3 。 3 2 卢苇，马晓茜。热带城市垃圾典型组分的热解特性研究。太阳能学报，2 0 0 2 ，2 3 ( 3 ) ： 9 浙江大学硕士学位论文 3 5 7 - 3 6 0 。 3 3 g a r i c o 。a n m a r c i l l a , a f o n t ，r t h a m o g r a v i m e t r i ck i n e t i cs t u d yo ft h ep y r o l y s i s o fm u n i c i p a ls o l i dw a s t e t h e r m o c h i m i c aa c t a2 5 4 ，1 9 9 5 ：2 7 7 3 0 4 3 4 s o r u m ，l g r o n l i ，m g i h s t a d ，j e p y r o l y s i sc h a r a c t e r i s t i c sa n dk i n e t i c so f m u n i c i p a ls o l i dw a s t e s f u e l ，2 0 0 1 ，8 0 ：1 2 1 7 1 2 2 7 3 5 c h a o - - h s i u n g ，w u c h i n g - - y u a n ，c h a n g p y r o l y s i sp r o d u c td i s t r i b u t i o no fw a s t e n e w s p a p e ri nm s w j o u r n a lo fa n a l y t i c a la n da p p l i e d p y r o l y s i s ，2 0 0 3 ，6 7 ( 1 ) ：4 1 5 3 3 6 k u e n s o n g ，l i n w a n g ，h p a u l ，l i u p y r o l y s i sk i n e t i c so fr e f u s e d e r i v e d f u e l f u e l ，1 9 9 9 ，6 0 ( 2 ) ：1 0 3 11 0 3 7 3s s k i m s h k i m p y r o l y s i sk i n e t i c so fw a s t ea u t o m o b i l el u b r i c a t i n go i l f u e l ，2 0 0 0 ，7 9 ：1 9 4 3 1 9 4 9 3 8 3t r a v i sf i s h e r ，m o h a m m e dh a j a l i g o l ，b r u c ew a y m a c k ，d i a n ek e l l o g g p y r o l y s i s b e h a v i o ra n dk i n e t i c so fb i a m a s sd e r i v e dm a t e r i a l s j o u r n a lo fa n a l y t i c a la n d a p p l i e dp y r o l y s i s ，2 0 0 2 ，6 2 ：3 3 1 - 3 4 9 3 9 r a o r a j e s w a r mta n ds h a r m a ap y r o l y s i sr a t e so fb i o m a s sm a t e r i a le n e r g y 1 9 9 8 ， v o l2 3 ( 1 1 ) ：9 7 3 9 7 8 4 0 b r i d g e w a t e r ，a v a n dk u e s t e r ，j l r e s e a r c hi nt h e r m a l e h a m i c a lb i o m a s s c o n v e r s i o n e l s e v i e ra p p l i e ds c i e n c e ，n e wy o r k ，1 9 8 3 4 1 3j i m e n e z ，j l o p e z ，l t o r r e ，j m k e n n y k i n e t i ca n a l y s i so ft h et h e r m a ld e g r a d a t i o n o fp v cp l a s t i s o l s a p p lp o l y ns c i 1 9 9 9 ，v o l7 3 ：1 0 6 9 - 1 0 7 9 4 2 k o m i h i t on a r u k a w a h i d e r n o r ig o t o ，y o n gc h e n j a n a n e s er d f f i r e dp o w e r g e n e r a t i o ns y s t e ma n df u n d a m e n t a lr e e a r c ho nr d fc o m b u s t i o n c ，c o n f e r e n c eo n p l u i d i z e db e dc o m b u s t i o n 。v a n c o u v e rc a n a d a , m a y1 1 1 4 ，1 9 9 7 ，6 3 3 6 3 9 4 3 温俊明，池涌。城市生活垃圾典型有机组分混合热解特性的研究。燃料化学学报，2 0 0 4 ， 3 2 ：5 6 3 - 5 6 8 。 【4 4