一、流化床垃圾焚烧炉飞灰中二恶英的分布(论文文献综述)
别如山[1](2020)在《垃圾焚烧技术和产品及其在垃圾分类条件下的新进展》文中指出介绍了垃圾焚烧技术和产品(包括炉排炉、流化床及循环流化床焚烧炉),飞灰等离子熔融及旋风炉高温熔融技术,探讨在垃圾分类条件下第二代垃圾气化熔融炉及第三代垃圾超高温热解气化熔融炉的发展。
周昭志[2](2020)在《垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究》文中指出随着我国城市生活垃圾年产量逐年增加,生活垃圾无害化处理面临巨大的考验。垃圾焚烧技术由于无害化程度高、减容减量效果好、能源化利用等优点,成为许多国家处理生活垃圾的主要手段。然而,生活垃圾中氯含量较高,焚烧过程会产生的HCl。垃圾焚烧厂主要通过往脱酸反应塔喷入钙基吸收剂在低温段对HCl进行脱除,然而无法避免烟气中的HCl引发的设备高温腐蚀和参与二恶英的生成。生活垃圾热解气化技术可以通过“两步式”热化学转化将可燃气净化后与燃气轮机、内燃机等高效的发电设备联用,从而更好实现高效清洁利用。因此,可以考虑将钙基吸收剂作为炉内脱氯添加剂,在生活垃圾中高温热解气化的同时对HCl进行脱除。此外,可持续化发展成为了各个领域发展的要求,对环境影响、经济性、社会性表现均有要求,需要一种全面的评价方法对垃圾处理系统进行可持续性表现评价。鉴于此,本文研究了垃圾中含氯组分热处置过程中氯元素转化特性,提出炉内添加钙基添加剂在垃圾热解气化过程中脱除HCl,探索炉内钙基添加剂对垃圾热解气化过程中含氯污染物(HCl、氯苯、二恶英)排放规律的影响,为垃圾高效清洁化利用提供了理论和技术基础;并建立生命周期可持续性评价方法,对垃圾处理系统进行全面评价。本文首先进行了生活垃圾中不同含氯组分热转化过程中氯元素的迁移转化特性基础研究。结果表明,无机氯源NaCl中的氯元素在热转化过程中主要以NaCl的形式存在于固相产物中,在850 oC时气相产物中氯含量均低于3%;有机氯源PVC中的氯元素在热转化过程中主要以HCl的形式存在于气相产物中,在400 oC时95%以上的氯元素转移到气相产物中。因此,有机氯源PVC是生活垃圾热处置过程产生HCl的主要来源。对炉内钙基添加剂对含氯垃圾热解过程HCl控制特性进行研究,分析产物中的氯元素迁移转化与分布规律,探明不同钙基添加剂控制HCl生成的反应机理。结果表明,炉内添加CaO能有效降低HCl的排放,通过考察反应温度、钙氯摩尔比、添加剂粒径、添加剂种类对钙基添加剂脱除HCl效率的影响,得出炉内钙基添加剂脱除HCl的推荐工况条件为常压下反应温度低于772 oC(CaCl2熔化温度),钙氯摩尔比2:1,粒径根据炉型进行选择,HCl脱除效率能达到85%以上。同时,进行了不同钙基添加剂CaO、煅烧白云石、Ni/CaO与PVC混合热解过程的反应动力学研究,上述添加剂使PVC热解过程中HCl生成析出子反应的表观活化能从90.3 kJ/mol分别提高到143.6 kJ/mol、155.3 kJ/mol、155.8kJ/mol,反应为随机断裂模型,并结合固定床管式炉实验得出煅烧白云石和Ni/CaO的HCl脱除效率高于CaO,以及分析不同钙基添加剂脱除HCl的反应机理。同时,采用连续给料的移动床反应炉对不同钙基添加剂对多组分垃圾热解、气化、焚烧产物中氯元素分布特性进行研究。结果表明,钙基添加剂在热解和气化过程中的脱氯表现优于焚烧过程中的表现,说明还原性气氛有利于钙基添加剂脱除HCl。当反应物料由PVC变为多组分垃圾时,无添加剂时热解的油相产物中氯含量占比有所增加,而钙基添加剂能有效降低油相产物中的氯含量,效率均在67%以上,其中煅烧白云石、Ni/CaO由于更好地促进焦油裂解的效果而表现优于CaO。采用连续给料的移动床反应炉对多组分热解过程产物特性进行实验研究。结果表明,钙基添加剂能明显提高产气量和产气品质,并促进焦油裂解,减少重质多环芳烃化合物占比;煅烧白云石和Ni/CaO表现优于CaO。对油相产物中的氯苯含量进行检测,三氯苯产率明显高于四氯苯、五氯苯、六氯苯的产率;添加CaO、煅烧白云石、Ni/CaO后,氯苯总产率分别降低了39.3%、59.7%、66.4%。采用连续给料的移动床反应炉对多组分垃圾热解、气化、焚烧过程中二恶英生成特性进行实验研究,探索不同钙基添加剂对二恶英控制的规律,并结合量子化学计算方法掌握二恶英高温降解的反应机理和路径。结果表明,在不添加钙基添加剂时,热解条件下和气化条件下的二恶英总生成量比焚烧条件下分别降低79.0%和82.1%,总毒性分别降低76.7%和77.1%,说明还原性气氛能有效抑制二恶英生成。炉内钙基添加剂能有效控制二恶英的生成;炉内添加CaO后,焚烧条件下二恶英总生成量和总毒性分别降低了63.4%和66.2%,热解条件下分别降低了43.4%和36.7%,气化条件下分别降低48.6%和37.7%,主要是对气相产物和油相产物中二恶英生成的控制;添加煅烧白云石和Ni/CaO对多组分垃圾热解气化条件下二恶英生成抑制效果优于CaO;主要是因为钙基添加剂能够有效吸收反应过程的HCl气体,并促进苯环断裂,减少二恶英前驱物生成,促进H2生成,从而有效地降低二恶英的生成。通过炉内钙基添加剂和垃圾热解气化技术,能有效降低二恶英的生成量88.1%。在实验成果的基础上,利用量子化学计算分析还原性气氛对二恶英高温降解的反应机理和路径;结果表明2,3,7,8-T4CDD分子中C-O键和C-Cl键比C-H键更容易断裂;通过H2对2,3,7,8-T4CDD高温降解反应的过渡态和能垒分析发现,H2攻击2,3,7,8-T4CDD的C-Cl键和C-O键的四种反应路径的吉布斯自由能变化均为负值,且进攻C-Cl键比攻击C-O键的反应活化能更低,而H2攻击C-O键一般会破坏至少两个C-O键,其中形成两个单苯环产物比形成联苯醚类产物的反应更容易进行。为了反映垃圾管理系统随时间变化情况,采用生命周期评价方法对杭州市垃圾综合管理系统2007-2016年期间的环境影响变化进行动态分析,通过动态评价反映各个时期垃圾管理策略对环境的影响。结果表明,由于垃圾焚烧技术的环境表现优于填埋发电,生活垃圾管理系统的环境表现随着垃圾焚烧处置占比的升高而提高;实施垃圾分类能提高垃圾焚烧技术的环境表现;因此,在2010年时处理1吨城市生活垃圾的环境表现最优。厨余垃圾厌氧消化技术较好的环境表现,但目前处理量占比较小;提高垃圾分类收集效率以及扩大厌氧消化规模能有效优化现有的生活垃圾管理系统的环境表现,为未来决策者制定策略提供参考。为了实现可持续性方面全面评价,创建一种基于全生命周期思想的3E+S模型。该模型包含全生命周期环境影响评价、能源消耗评价、经济性评价和社会性评价,并通过多目标决策分析方法,采用改进的权重计算方法结合层次分析法和熵权法对各类指标权重进行赋值,利用优劣解距离法对评价方案进行最终打分排序,并通过对权重的敏感性分析确保结果的合理可靠。该模型在原先的3E模型基础上添加了社会性评价模块,从而反映邻避型环保设施的社会影响;此外,新模型对之前的权重计算方法进行改良,减弱人为因素干扰,避免常见的主观性问题。该3E+S模型被用于4种垃圾处理方案的环境、能耗、经济、社会以及可持续性方面的比较。结果表明,流化床焚烧方案和炉排炉焚烧方案的可持续性表现相差较小,且均明显优于垃圾填埋发电方案和普通填埋方案。3E+S模型在垃圾处理方案中的应用,既说明了该模型的实用性和科学性,又能为不同垃圾处理方案的可持续性表现进行评估,为决策者提供了一种科学且可持续的发展建议。
周欣[3](2020)在《热相关工业中非有意生产的持久性有机污染物排放特征研究》文中提出非有意生产的持久性有机污染物(Unintentionally produced persistent prganic pollutants,UP-POPs)主要来自于固体废物焚烧、金属冶炼及再生等热相关工业。不同热相关工业使用原料、热处理工艺、尾气净化技术等千差万别,致使其排放污染物类型及含量均具有较大差异,现有资料主要集中于多氯代二苯并对二恶英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs),关于其它UP-POPs如多溴代二苯并对二恶英和多溴代二苯并呋喃(PBDD/Fs)、混合多溴代/氯代二苯并对二恶英和二苯并呋喃(PBCDD/Fs)及多溴联苯醚(PBDEs)的信息匮乏,不利于污染管控。为探明热相关工业烟气中UP-POPs的排放特征以及对周边环境的影响,本文选取了7家不同热工业企业为研究对象,对其排放烟气中PCDD/Fs、PBDD/Fs、PBCDD/Fs以及PBDEs的浓度水平、分布特征及影响因素开展了系统的研究;并对两种常见的生活垃圾焚烧系统各焚烧阶段中PCDD/Fs的变化及来源进行了深入研究,同时分析了垃圾焚烧厂周边大气中PCDD/Fs的赋存特征。获得的主要结果如下:(1)利用高分辨气相色谱和高分辨磁质谱联用方法(HRGC/HRMS)识别和量化了不同热相关工业排放烟气中多种UP-POPs(17种PCDD/Fs、14种PBDD/Fs、12种PBCDD/Fs和18种PBDEs),填补了国内氯溴代和溴代二恶英的源数据空白。目标物在所有烟气样品中均有检出,总质量浓度和总毒性当量浓度范围分别为8.50×105~9.55×105 pg Nm-3和1.40×103~1.58×103 pg TEQ Nm-3。各企业排放的平均浓度水平排序为回转窑危险废物焚烧(HWI)>热解炉工业废物处理(IWI)>医疗废物热解焚烧(Medical WI)>金属铜再生(SCu)>钢铁冶炼(SNT)>炉排炉生活垃圾焚烧(MWI-1)>流化床炉生活垃圾焚烧(MWI-2),而平均毒性当量浓度排序为IWI>SCu>SNT>Medical WI>HWI>MWI-2>MWI-1。不同类型企业排放烟气中目标物的组成不同。总体上,与,1,2,3,4,6,7,8-Hp BDF,1-B-2,3,7,8-Te CDD与2-B-1,3,7,8-Te CDD,BDE209与BDE183分别是PCDD/Fs、PBDD/Fs、PBCDD/Fs以及PBDEs的主要单体。原料或焚烧物种类对各热相关工业的UP-POPs排放水平影响较大,优化原料或可有效减少污染排放。(2)通过分析各阶段飞灰样品,进一步明晰了炉排炉以及循环流化床生活垃圾焚烧不同阶段中PCDD/Fs的变化及来源。发现两类焚烧炉各阶段排放PCDD/Fs的单体分布特征差异较大,但其浓度均表现出相同的变化趋势,即中温省煤器阶段>低温布袋除尘器阶段>高温焚烧阶段。这可能是由于在炉排炉和流化床焚烧系统的中温省煤器阶段中PCDD/Fs分别会经前驱体反应和de novo反应大量生成。通过主成分分析(PCA)可知,炉排炉和流化床生活垃圾焚烧炉在高温焚烧阶段中PCDD/Fs的各单体相关性较高,主要来自原生垃圾中未完全分解的PCDD/Fs。这些结果为有效控制垃圾焚烧过程中的典型UP-POPs污染提供了方法和思路。(3)应用被动采样技术进行大气样品的采集并用HRGC/HRMS方法分析了流化床和炉排炉生活垃圾焚烧厂周围大气中的17种PCDD/Fs,发现毒性当量浓度范围分别在0.089~0.759 pg TEQ Nm-3和0.115~0.408 pg TEQ Nm-3之间,流化床焚烧厂附近大气以2,3,7,8-TCDF、1,2,3,7,8-He CDF和1,2,3,4,6,7,8-He CDF单体为主,炉排炉焚烧厂附近大气以1,2,3,4,6,7,8-He CDF、2,3,4,6,7,8-Hx CDF以及为主,均与焚烧厂烟气排放PCDD/Fs的单体分布特征有一定的相似性。两类焚烧厂周边大气中PCDD/Fs的空间分布特征一致,随着距离增加,大气中PCDD/Fs浓度逐渐降低,由此可知垃圾焚烧厂是主要污染源,且在500~1000米范围内影响较大,对5000米以上范围影响较小。该结果为生活垃圾焚烧厂的选址、规划及管理提供了科学依据,对破除“邻避效应”有着非常重要的意义。另外,存在生物质开放式焚烧点位的样品中,PCDD/Fs的浓度有明显上升,说明生物质开放式焚烧也是大气中PCDD/Fs的重要来源之一。
许鹏[4](2019)在《碱活化垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材工艺及环境风险评估》文中认为垃圾焚烧飞灰为固体废弃物经焚烧处理后产生的副产物,因含有大量的重金属而被归类为危险固体废弃物,目前处理方式主要为化学药剂稳定化与水泥固化后填埋处理。随着土地资源的稀缺化,未来继续采用填埋处理的成本势必提高,只有实现垃圾焚烧飞灰资源化利用才可切实解决垃圾焚烧飞灰处置的问题。碱活化技术是目前国际上用以替代传统土木工程材料的一种技术,碱活化浆体除了具备水泥浆体胶结后所产生的坚固、耐用、可塑性外,更具有优异的抗化学侵蚀、抗冻融、抗中性化等特性,碱活化浆体可用于固化及稳定化危废中的有害重金属。不同于水泥制备过程中需要天然原料的消耗、高温的锻烧及空气污染物的排放,碱活化技术所使用的材料主要为矿渣粉及粉煤灰等工业副产物,除了减少碳排放及空气污染问题,还可一并处理工业所产生的固废问题。基于此,本文研究了目前国内两种主流垃圾焚烧炉所产生垃圾焚烧飞灰的理化特性,进而考查了在水洗与非水洗预处理条件下,炉排炉及流化床焚烧炉的垃圾焚烧飞灰添加比例,经碱活化制备砖材的抗压强度,最后还开展了垃圾焚烧飞灰绿色砖材浸出行为模式的环境风险评估。该研究成果可为垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材、实现其资源化提供理论与技术参考。对目前国内垃圾焚烧炉的两种主流炉形,炉排炉及流化床焚烧炉所产生飞灰的元素组成分析表明,炉排炉焚烧飞灰中Ca O:Si O2:Al2O3的平均占比为32.83%:3.90%:1.06%,并且含有高达23.08%的可溶性氯盐;流化床焚烧飞灰中Ca O:Si O2:Al2O3的平均占比为29.62%:14.38%:5.00%,含5.42%的可溶性氯盐,不同组成的飞灰原料可能影响后续碱活化材料的工程性质。另一方面,为了解不同区域垃圾焚烧飞灰的性质是否存在差异,本研究也搜集了不同区域的炉排炉及流化床焚烧飞灰,通过地理信息系统分析焚烧飞灰在元素组成及重金属浸出行为间的规律,结果表明焚烧飞灰的性质差异主要来源于炉床形式的固体废弃物,相比之下与区域的相关性较小。考查水洗预处理和非水洗预处理条件下炉排炉及流化床焚烧炉的垃圾焚烧飞灰不同添加比例经碱活化制备砖材的抗压强度,并与矿渣粉、粉煤灰及碱活化药剂调配后所产制的碱活化砖材进行比较,结果表明:在未经过水洗预处理条件下,当焚烧飞灰添加量分别为20%、30%和40%时,由流化床焚烧飞灰碱活化制备砖材的28d抗压强度分别为36.67MPa、33.11MPa和28.69MPa,而由炉排炉焚烧飞灰碱活化制备砖材的28d抗压强度分别为20.19MPa、15.16MPa和11.34MPa;在经过水洗预处理的条件下,当焚烧飞灰添加量为20%、30%和40%时,由流化床焚烧飞灰碱活化制备砖材的28d强度分别为38.25MPa、35.27MPa和32.76MPa,而由炉排炉焚烧飞灰碱活化制备砖材的28d强度分别为25.05MPa、20.46MPa和16.25MPa。通过分析所制备砖材的微观结构及晶相组成,发现影响其工程性质的主要原因是焚烧飞灰中的元素组成及氯盐含量差异。后续的浸出试验结果显示,砖材中重金属浸出值均未超出规范限值,表明重金属在碱活化砖材中处于一种稳定状态。整体而言,流化床焚烧飞灰适宜作为碱活化工程材料,而炉排炉焚烧飞灰则需适当的前处理手段再采用碱活化技术进行资源化。为了评估焚烧飞灰碱活化砖材的环境兼容性,采用欧盟的CEN/TS 14429 p H值相关联性测试对焚烧飞灰及添加焚烧飞灰的碱活化砖材进行实验,考查不同p H值环境条件下的重金属浸出情况。结果表明,两种焚烧飞灰在被产制为碱活化砖材后,液体中重金属浸出的种类及浓度皆有减少,且在酸中和能力上有趋向一致的倾向。经长时间浸泡的砖材,其碱度持续释放至环境当中,超过累积时间36d后有下降并稳定的趋势,最终炉排炉飞灰所制砖材的p H值稳定于11.84,流化床飞灰所制砖材的p H值稳定于11.24。重金属累积浸出结果表明,除重金属Ba、Cr以外,其它重金属均低于定量极限,初步推断钡为浸出物质耗尽的浸出行为模式,而铬由于为两性元素的原因而释放至浸出液当中,该元素累积浸出量属于微量,故在环境使用上评估无明显危害性。对垃圾焚烧飞灰三种处理方案的效益综合评价结果表明,其显着性排序依次为垃圾飞灰碱活化制绿色砖材、直接烧结制砖、简单固化填埋,这主要是由于垃圾飞灰碱活化产制绿色砖材具有较高的经济、环境和社会效益,可产出具有价值的产品、具备改善环境的作用、低耗能制程、使用大量废弃物、副产物及飞灰利用率较高等优点。鉴于垃圾飞灰碱活化制备绿色砖材具有较好的经济效益、环境效益和社会效益,建议将该技术做进一步推广应用。
张梦玫[5](2019)在《典型过渡金属化合物对二恶英异相催化生成影响及作用机理的研究》文中研究说明自上世纪70年代末首次在垃圾焚烧炉烟气中发现二恶英以来,世界各国开展了大量的研究工作以确定二恶英的生成路径及排放特性。然而到目前为止,关于二恶英的生成机理仍有很多不清晰的地方。尽管研究者们对部分过渡金属催化二恶英生成的活性有所探究,但对涉及机理的同分异构体分布特性的研究涉足较少,缺乏对不同金属催化二恶英生成路径的本质性认知;已基于XAFS技术建立了部分过渡金属化合物对碳的氯化反应及二恶英催化生成的作用机理模型,但仍待补充完善。因此,本文以典型的过渡金属(Cu、Fe、Cr、Ni、Zn等)为主要研究对象,从产物和反应物两个不同角度分别着手,探究其对二恶英生成的影响和作用机理,进一步扩展和完善了二恶英异相催化生成的机理研究;在此基础上,本文将机理研究所得结论应用于两种不同形式的废物热处置过程,以揭示实际废物热处置中过渡金属催化下二恶英的生成和分布特性,为目标明确、有针对性地开展二恶英的减排措施提供指导。本文的主要结论如下:(1)过渡金属氯化物既可作为PCDD/F生成的催化剂,也可作为氯化剂有效地将无机氯传递至碳结构中转化为有机氯;同种金属的氯化物生成PCDD/F能力是氧化物的2-700倍。CuCl2是对PCDD/F生成促进最有效的化合物,之后依次为CrCl3、NiCl2和ZnCl2。反应气氛中氧气含量的提高会大幅促进PCDD/F的生成量。11种模拟飞灰的PCDD平均生成量随氧气含量的增加呈线性增长;而PCDF平均生成量随氧气含量增加的反应级数约为?。建立了基于136种PCDD/F异构体分布判断二恶英生成路径的分析方法。不同金属化合物模拟飞灰生成PCDD/F的异构体分布特点各不相同,说明作用机理有所不同。明确了从头合成实验中存在经由氯酚路径生成的异构体,并讨论不同工况下氯酚路径对PCDD/F生成的影响。2,3,7,8位同时氯取代的17种有毒异构体生成路径并不统一,且相互之间不只是通过简单的氯化/脱氯反应进行转化的。(2)采用含FeCl3的模拟飞灰,探究不同温度、氧气含量和反应时长对FeCl3催化生成二恶英特性的影响。FeCl3模拟飞灰生成PCDD/F在380℃达到最大生成量。无氧条件抑制PCDD/F生成,PCDD/F生成量仅为5%氧气含量时的7.5%。含氧气氛下,温度(350或380℃)对PCDD/F生成量的影响远大于氧气含量(5-20%)。PCDD平均生成量随氧气含量增加而增长,反应级数约为?;而PCDF平均生成量随氧气含量变化的反应级数接近于0。选取350°C-10%O2工况进行分时段采样,大部分PCDD/F仍保留在固相中。对所有样品的同分异构体分布进行分析。在温度250-550℃、氧气含量0-20%的范围内,温度对PCDD/F同分异构体分布的影响大于氧气含量。350℃-10%O2工况的固相残留最能代表FeCl3催化PCDD/F生成的异构体分布特征。CP路径的贡献度随温度升高而趋于降低,以420℃为变化的转折点。2,3,7,8位同时氯取代的异构体的贡献度受外部实验工况的影响各不相同,彼此之间生成路径各不相同。(3)针对Cr元素化合物对PCDD/F生成的影响和作用机理开展更为系统、深入的研究。通过不同温度(250-550℃)、氧气含量(0-20%)条件下CrCl3模拟飞灰的PCDD/F生成实验证实CrCl3对PCDD/F的生成存在明显促进作用。PCDD和PCDF生成量均在350℃达到最大值;在10%O2时取得生成量的最大值。利用原位XAFS技术测定氯化铬模拟飞灰在10%O2气氛、升温过程中的原位Cr-XAFS和原位Cl-XANES图谱,揭示了Cr化合物作用下PCDD/F生成全过程的反应路径。通过测定在不同氧气含量下加热后的批量样品中的XAFS图谱,探究氧气含量对反应的影响。总体来说,PCDD/F生成过程中Cr化合物的主要作用为:CrCl3被氧化成为Cr2O3和六价铬,所产生的氯可直接氯化碳结构;六价铬被还原为三价铬,最终成为Cr2O3,从而促进碳结构的氧化分解释放PCDD/F。结合本章中对Cr金属和前人对其他过渡金属的XAFS研究,总结得出了典型过渡金属化合物对二恶英从头合成的氧氯化作用机理。(4)结合热重分析、原位XAFS技术、PCDD/F生成实验及分析等多种手段研究Cu对电子垃圾露天燃烧二恶英生成的影响和作用机理。当电子垃圾中含Cu时,Cu可对低温时Cl从固相中解吸附进入气相起到抑制、减缓作用,并对碳结构的氧化分解起到促进作用;并且Cu的加入可促使PVC中的Cl向其他结合形态的Cl转化,大幅促进PCDD/F的生成。利用原位XAFS测定技术观测含铜模拟电子垃圾升温过程中Cu和Cl的形态变化,探明了二恶英生成全过程的反应机理,并比较了废物焚烧炉和露天燃烧中Cu金属作用的异同。氧气含量较低且原料中存在一定未燃尽碳的阴燃情况下反应过程大致相似,但存在一定的“延迟效应”。当氯源由PVC改变为NaCl时,仅有极少量的Cl能够以Cu为媒介传递至活性炭的芳香碳结构中。(5)系统研究了国内典型流化床废物焚烧炉燃后不同阶段烟气和飞灰中PCDD/F和PCB的生成和分布特性,并对不同采样点得到的飞灰进行全面表征。燃后区域烟气中的PCDD/F、PCB浓度和毒性当量随烟气冷却过程逐渐升高,在烟气净化系统前取得最大值,经过烟气净化系统后绝大部分被脱除。通过指纹特性分析得出不同阶段PCDD/F生成的主要路径。气固相分布特性由生成路径和吸附/解吸附作用共同决定。飞灰中PCDD/F的含量随烟气冷却过程持续升高;PCB含量存在一定波动,但dl-PCB与PCDD/F增长趋势相同。PCDD/F毒性当量的最大增长量位于省煤器。随烟气温度逐渐降低,飞灰中Cl元素含量升高,且Cl/S比值呈增长趋势;过渡金属Cu、Zn、Pb也富集在温度较低区域的飞灰中;以上均是导致二恶英含量逐渐升高的原因。利用XPS分析Cl和C的官能团构成,发现有机氯与C的含氧官能团之间存在正相关关系。采用主成分分析初步建立了飞灰理化特性与PCDD/F和PCB的生成和分布之间的联系。
汤元君[6](2019)在《垃圾热解气化脱氯及其对二恶英控制研究与(火用)生命周期评价》文中研究指明生活垃圾产量的迅速增长带来严重的能源环境与社会问题,生活垃圾无害化、减量化、资源化综合处理成为现代社会面临的严峻考验之一。生活垃圾热处理技术能够很好的实现生活垃圾处理的减容减量,同时实现能量的回收。然而,由于生活垃圾中氯元素的大量存在,给生活垃圾热处理系统带来一系列诸如高温腐蚀、有毒有害有机污染物生成、酸化等问题,严重制约了生活垃圾热处理技术的发展。同时,由于现有生活垃圾焚烧过程对于HCl的控制主要在低温阶段进行(低于250℃),而在该条件下HCl已经发挥了高温腐蚀介质以及二恶英生成氯源的作用,因此实现高温HCl脱除对提升生活垃圾热处理系统的能量效率以及降低污染物排放具有极为重要的作用。新型的生活垃圾热解气化技术由于其“两步式”转化方案为实现HCl高温脱除,实现能量高效,环境清洁的生活垃圾转化方式提供了可能。因此,本课题研究了反应炉内CaO添加对生活垃圾热解气化过程产物生成特性与污染物生成减排规律的影响。研究了CaO炉内添加高温下吸收生活垃圾热解气化过程释放的HCl气体,降低二恶英污染物生成的规律。同时对以热解气化为核心的生活垃圾热处理转化系统进行生命周期评价与(火用)生命周期评价,综合分析系统环境影响与能量转化过程热力学完善程度,为实现城市生活垃圾高效清洁能源化利用提供理论基础与实践经验。生活垃圾热解气化热化学转化特性方面,采用固定床与流化床反应装置研究了生活垃圾热解气化过程产物分布以及炉内添加CaO对热解气化过程的影响。结果表明,反应温度升高促进了热解气化过程可燃气体产率的增加,提升了可燃气体组分中H2产率。过量空气系数的提升对气化气的产率也有极大的促进作用,但过高的过量空气系数会导致气化产气品质因过度氧化而降低。CaO的添加促进了热解气化过程焦油的分解从而提升了可燃气体的产率。同时,CaO能够吸收热解气化过程产生的CO2,HCl等气体,促进了反应过程中的水煤气转化反应,提升H2的产率,从而大大的提升可燃气体品质。生活垃圾热解气化过程污染物控制方面,实验探究了CaO添加对HCl排放的影响。动力学分析表明CaO的添加使PVC热解整体反应的表观活动能从197.3 kJ/mol下降到148.9 kJ/mol;然而,CaO的添加使得热解过程脱HCl反应阶段的表观活化能从152.9 kJ/mol上升到162.6 kJ/mol,说明CaO添加明显抑制了HCl的释放过程。炉内添加CaO能够有效的降低热解过程HCl气体的排放。提升CaO用量、降低CaO粒度能促进热解过程对HCl的固定作用。温度升高对CaO脱除HCl有明显的抑制作用,热解反应温度从550℃上升到850℃时,HCl脱除效率从92.4%持续降低到72.4%。高温条件使得CaO与HCl间的化学反应平衡向反方向移动,降低了CaO吸收HCl的效率;同时高温条件下CaO添加剂及其表面生成的固氯产物发生烧结,比表面积孔隙率降低,影响了添加剂的吸收效率。实验条件下获得的最佳脱氯温度窗口为<750℃,最适宜Ca/Cl摩尔比为2:1。研究了生活垃圾热解焚烧过程中二恶英的生成特性,结果表明热解气氛条件下二恶英生成总量与毒性当量与焚烧条件相比明显降低,还原性气氛条件对二恶英生成有明显的抑制作用。分析原因主要是一方面热解条件下的无氧环境抑制了二恶英的从头合成反应;另一方面,热解条件下形成的富H2气氛可以抑制热解产物中C-Cl键的形成并同时破坏热解过程生成的C-Cl键形成HCl,降低了二恶英生成过程的含氯前驱物。研究了炉内添加CaO脱氯对热解过程二恶英生成的影响,CaO的添加明显的降低了热解过程生成的二恶英总量与毒性当量;在实验工况条件下,CaO添加对热解过程二恶英生成的质量浓度降解效率与毒性当量降解效率分别在22.29%-34.93%与20.48%-37.74%。与焚烧850℃条件相比,热解条件下CaO添加对二恶英质量浓度降解效率与毒性当量降解效率均高于95%以上,热解气化反应过程中添加CaO是一种有效的控制生活垃圾热转化过程二恶英生成的手段。为了全面系统的评估生活垃圾管理系统的整体运行情况与优化机制,在实验研究的基础上对生活垃圾直接焚烧与气化转化发电系统进行了生命周期评价与(火用)生命周期评价。结果表明,环境影响方面,与生活垃圾直接焚烧系统方案相比,生活垃圾气化技术降低了多种类别的环境影响,原因主要在两方面:1)基于气化技术的生活垃圾转化系统方案发电效率更高,回收了更多的电力;2)气化技术污染物直接排放低。但基于气化技术的系统方案在温室效应潜值影响方面有所提高,这主要是由于生活垃圾气化前垃圾预处理阶段消耗了能量造成温室效应潜值的提升。(火用)生命周期评价方面,与生活垃圾直接焚烧系统方案相比,生活垃圾气化技术尤其是高温烟气脱氯技术以及假定的理想条件炉内脱氯技术的能量转化效率明显较高。
王天娇[7](2018)在《生活垃圾焚烧过程中二恶英及其关联物氯苯的特性研究》文中指出随着我国新的生活垃圾焚烧污染控制标准的发布实施,政府与公众对环境问题关注度日益升高,二恶英的检测和控制都面临着新的挑战和更高的要求。为了深入探究二英的生成机理并实现在线实时快速检测二英技术的工业应用,本文针对二英及其关联物氯苯在生活垃圾焚烧过程中不同炉型、不同生成区域、不同烟气净化设施因素影响下的特性和关联模型进行了系统地研究分析,并结合新型污染物环境持久性自由基,开展了氯苯催化生成二英的基础试验,取得了一些具有实际指导价值的研究结果,主要包括:(1)不同炉型焚烧炉尾部烟气研究发现,流化床炉和炉排炉尾部烟气中氯苯的排放量都是二英排放量的100-1000倍,二者都以气相为主。高浓度排放的流化床炉尾部烟气中二英以四到六氯代为主。低浓度排放的流化床炉及炉排炉以七到八氯代为主。不同炉型的尾部烟气中氯苯始终以三氯苯为主。相同焚烧炉的氯苯变化趋势与二英变化趋势基本一致,相较于氯酚、多环芳烃,在运行工况剧烈变化下氯苯与二英尤其是PCDF仍有很好的关联性。不同排放浓度范围应选择不同的三氯苯作为二恶英关联指示物,高浓度排放(>1 ngI-TEQ/Nm3)的流化床炉尾部烟气中1,2,3-TrCBz可以作为二英毒性当量TEQ线性关联指示物(R2=0.94);低浓度下(0.1ngI-TEQ/Nm3 附近)1,2,4-TrCBz 可以作为 TEQ的关联指示物;更低排放浓度(0.01-0.1 ngI-TEQ/Nm3)的炉排炉中TrCBzs可以作为指示物建立TEQ的对数函数关联模型。0.01-0.2 ng I-TEQ/Nm3的二英排放浓度范围内还建立了两种炉型可共用的三氯苯与TEQ对数型关联指示模型,适应性验证良好。(2)焚烧炉系统温度变化影响二英和氯苯生成变化。二英与氯苯的生成都以低温区域(200-500℃)为主,生成的氯苯浓度比二英浓度高,但二英的增长幅度比氯苯大。炉膛出口和高温过热器出口烟气中,二英、氯苯的气固相分布相似。随着烟气温度降低,大量二英吸附在固相上,导致半干前烟气中固相二英占据主要地位,气相仅占14%。氯苯却仍然以气相为主(88%)。氯苯的氯代数越高、含量越低,三氯苯最多,其中1,2,4-TrCBz的含量明显,尤其在二英浓度低于0.3 ng/Nm3的炉膛出口和高温过热器出口烟气中。布袋飞灰中也检测到了明显的1,2,4-TrCBz。烟气净化前后,1,2,3-TrCBz都能与气相二英浓度建立线性函数关联模型(R2>0.8),还能与烟气净化前固相二英浓度建立二次函数关联模型(R2>0.9),尾部烟气中1,2,4-TrCBz与布袋飞灰二英浓度负相关系数高达0.891,可以实现气相氯苯监测布袋飞灰中二英。三氯苯可以作为生活垃圾焚烧炉系统中净化前烟气、尾部烟气以及焚烧飞灰中二恶英的监测指示物,实现焚烧炉系统二英排放的全面监控。(3)3座焚烧炉中烟气净化处理后的二英都有明显降低,去除效率61.9%-99.0%,氯苯却各有差异。“半干法+活性炭+布袋除尘”系统对二英的去除效率可达到87.0%-98.2%,对三氯苯去除效率低,导致三氯苯远远高于其他氯苯,占72.9%,四氯苯相较于三氯苯含量急剧下降。实际烟气中氯苯经过SCR反应器同时受到自身降解效率和其他高分子量有机物降解生成氯苯的影响,去除效率只有17.9%,远低于二英。随着氯代程度的增加,二恶英、氯苯的去除效率呈现降低的趋势。湿法洗涤塔存在“记忆效应”可导致二英中五氯代、六氯代、七氯代含量主要增大,对氯苯中三氯苯影响最大,同样导致其含量明显增长。烟气净化设施中“半干法+活性炭+布袋除尘”系统基本不影响二英与氯苯之间的关系,但SCR反应器和湿法洗涤塔的作用却非常复杂,会对氯苯指示二恶英的关联模型造成影响。(4)不同温度、气氛、金属会对1,2,3-TrCBz生成二英、DF和持久性自由基产生不同影响。温度升高会促进1,2,3-TrCBz生成二英尤其是PCDF呈指数型增长,导致DF连续两次先增后减的变化,促进了低氯代向高氯代转变。400-450℃是促进1,2,3-TrCBz急剧生成PCDF的关键温度区间。惰性气氛下1,2,3-TrCBz仍旧能在CuO表面生成二英和DF。氧含量促进氯化作用,DF减少、PCDF增多。氧气对PCDD和PCDF有不同的选择性。低氧气氛下更促进PCDD的增长,尤其是TCDD;富氧气氛下更促进PCDF的增长,以TCDF为主。氧化铁比氧化铜更能促进氯苯生成二英,尤其是PCDF生成。氧化铁的“去氯”作用促进了低氯代PCDF和DF的生成。氯苯中加入10%的氯酚,二英生成量可以提高6.9倍。氯苯含量高于氯酚时,生成的二英以PCDF为主,相反则以PCDD为主,二英指纹特性发生明显变化。氯苯在金属表面催化生成二英过程中主要检测到g=2.0044-2.0047的氧原子中心自由基(苯氧基类)和g=2.0014-2.0021的低g值信号(碳原子中心自由基或F心)。温度的升高,会明显增加自由基种类,导致更高g值的邻位半醌基团以及低g值信号的出现或增强。氧气的成分促进了高g值、氧原子中心的自由基信号浓度增多。Fe203成分增高会减弱氧原子中心自由基,增加低g值信号自旋浓度。低g值信号的产生能促进二英大幅度生成。
董隽[8](2016)在《城市生活垃圾热解气化特性及全过程多目标评价方法研究》文中研究表明随着城市生活垃圾产量的急剧增长及由此带来的一系列能源环境问题,生活垃圾管理面临着日益严峻的考验,传统的偏重于末端处理的管理模式已经不能适应现代发展的需求,应向可持续全过程垃圾管理模式转变。这不仅要求生活垃圾管理达到清洁、高效的处理技术创新,同时要实现能源-环境-经济多目标全过程综合管理优化。目前,热处理是生活垃圾能源化利用的重要途径,其中以热解、气化为核心的生活垃圾控氧热处理方式由于其在二恶英、重金属等关键污染物的控制以及高效的能源化回收利用方面具有比传统垃圾直接焚烧更显着的优势而备受关注。然而,垃圾热解气化技术在我国的发展严重受到基础与应用研究不足的制约,控氧气氛下垃圾热转化特性及关键污染物生成、迁移、排放与控制规律尚不明确。此外,现有的生活垃圾管理评价方法也存在局限性与应用不足等缺点。鉴于此,本课题以发展适合我国生活垃圾能源化高效清洁利用方案为目标,针对热解气化控氧热转化、污染物控制、源头预处理提质、产物综合利用等生活垃圾全过程管理的不同单元模块,开展了实验探索及理论评价两方面的研究。在控氧热转化单元模块方面,采用流化床实验装置对热解、气化热转化特性及过程能量效率进行了实验研究。结果表明,过量空气系数的升高可以有效提高气化气产率,降低焦油、焦炭产率,但过高的过量空气系数会导致气化气品质由于氧化反应的加强而降低。反应温度的升高使焦油、焦炭等的裂解反应加强,有效促进了热解过程CH4及C2烃类气体的产生;但温度过高时由于烃类重整反应的加强导致气化过程的气化气热值明显下降。原料含水率的提高有利于H2的生成,然而会导致气化气品质及能量效率明显下降。针对我国城市生活垃圾的理化特性,过量空气系数0.4、温度650℃、含水率20~25%是实现控氧气氛下高效热转化的最优运行工况。在污染物控制单元模块方面,实验对比了热解、气化、焚烧等不同热转化过程重金属的迁移分布与二恶英的生成排放规律。结果表明,还原性气氛对Cd及Zn的挥发具有促进作用,但抑制了 Cu、Ni及Cr向气相的迁移。重金属在还原性气氛下主要以元素态或硫化态的形式存在,造成重金属在还原/氧化气氛下挥发性的差异主要受生成化学物质熔沸点的高低决定。金属的迁移机理研究表明,挥发性较强的重金属易通过蒸发-冷凝机理进入烟气;而还原性气氛下挥发性较弱的重金属则主要以固相颗粒的形式由气流夹带出炉膛,且流化床高气速特性使夹带作用得到增强。另一方面,流化床实验结果表明热转化过程中还原性气氛对于二恶英的生成具有明显抑制作用。气相及飞灰二恶英的生成总量随着过量空气系数的增加均呈现先降低后升高的趋势,在ER= 0.6的气化工况下达到最低值,分别为3.04及0.97 ng/g-MSW。热解、气化条件下的二恶英排放能够比焚烧工况低一个数量级,表明控氧气氛条件能够有效降低热转化过程的二恶英排放。为了全面评估生活垃圾管理系统运行情况及整体优化机制,建立了生命周期能源-环境-经济(3E)多目标耦合评价模型。模型以传统生命周期能源、环境2E评价的理论方法为基础,通过融入经济性评价模块,实现生命周期成本分析各项指标的全面整合,并通过优化多目标决策分析的数学算法,实现能源、环境、经济多目标因素的科学耦合。此外,进一步融入敏感性分析模块,通过综合考虑管理决策者、企业、公众等不同决策者意愿,从而确保模型运算结果公平合理。3E多.目标耦合评价模型应用于杭州市现行生活垃圾处理技术的评价的案例分析结果显示,评价模型的模块化程度高、赋权公平、应用灵活,可适应不同生活垃圾处理处置方式、或不同单元模块构成的集成处理系统综合评价的需要。对源头预处理提质单元模块及过程产物能量综合利用单元模块开展评价研究。源头预处理提质的分析结果表明,以塑料为代表的可回收物的再生利用不仅可以有效节省一次能源及原材料的开发利用,而且可以从源头降低垃圾中Cl元素含量,减少垃圾处理过程中酸性气体的排放。厨余垃圾的源头分离,使垃圾的热值得到明显提升,有效增加了系统的能量回收潜力。另一方面,对控氧气氛下生活垃圾不同热转化过程与不同后续能量利用方式的7种集成系统进行综合分析。结果显示,以控氧条件下热解气化为核心的生活垃圾热转化方案与传统的垃圾直接焚烧相比,由于NOx、HCl及S02等过程直接污染物排放的降低,以及能量回收效率的提高,对于降低各项环境影响潜力都具有积极作用。此外,热解、气化热转化过程产物与燃气轮机、内燃机等高效能量利用设备的联用有效提高了生命周期能量转化效率。气化相较于热解各方案具有更低的环境排放以及更高的能量转化效率,而气化燃气蒸汽联合循环方案及"两步式"热处理方案(气化+蒸汽轮机)是较为推荐的实现生活垃圾清洁高效能源化利用的转化方式。在单元模块研究的基础上,耦合上述控氧热转化、污染物控制、源头预处理提质、产物综合利用等研究结果,提出新型的以控氧气氛下热解气化技术为核心的城市生活垃圾热转化全过程耦合集成系统方案。建设中试规模试验平台并进行了验证性试验。结果表明,气化工况可以实现烟气常规污染物及重金属的达标排放;烟气净化装置前二恶英浓度仅为0.19ngI-TEQ/Nm3,明显低于直接焚烧工况;底渣及飞灰的重金属浸出毒性均符合国家标准限制。对该集成系统展开全流程3E综合评价,结果表明集成系统相对于传统垃圾直接焚烧技术在能源使用、环境影响及经济成本各方面均有较大的优势。该新型的城市生活垃圾控氧热转化方案可以作为现有垃圾直接焚烧技术的替代方案从而为最终实现生活垃圾管理系统能源化清洁高效利用提供理论基础和实践经验。
黄建新[9](2016)在《碳在二恶英类有机物从头合成过程中转化的试验研究》文中研究表明近年来雾霾已经成为困扰中国环境的大问题,雾霾颗粒中的重要成分炭黑会带来一些的环境问题,并对气候变化产生影响。面对越来越多的城市生活和工业垃圾,焚烧已经成为最经济快捷有效的处置手段,但是二恶英的排放已经逐渐成为制约垃圾焚烧技术的难题。以上两种污染物都是常见燃烧过程中的重要产物,且碳是二恶英生成重要原料,两者之间存在非常密切的关系,但是有关炭黑和二恶英同时展开研究的报道目前还很少。为探索炭黑和二恶英生成之间的关系,研究炭黑在二恶英类有机物从头合成和降解过程中的迁移转化,本文开展了大量的研究工作,并得到了一系列有价值的结论,主要包括:1)本文依据相关数据估算中国大陆2007年炭黑排放总量为963.4Gg。按照燃料利用方式,农村居民燃料消耗占39.6%,是最大的排放污染源,炼焦和其他工业燃料利用过程产生的炭黑排放量合计占41.4%。按照燃料种类,煤炭贡献了炭黑排放总量的46%,生物质燃料贡献了37%,石油消耗贡献了17%。针对14种主要的炭黑和PCDD/Fs排放源的相关性分析表明,炭黑排放和PCDD/Fs排放之间存在相关性,关联系数达到0.64。2)含不同炭黑的飞灰对于从头合成生成CBz、PCP、PCDD/Fs的影响趋势基本相同,但是不同产物生成活性的差异则是CBz<PCP<PCDD/Fs.还原性气氛下制取的炭黑配置的飞灰活性强于氧化性气氛下制取的炭黑,且还原性炭黑配制的飞灰随温度的升高生成二恶英类有机污染物的生成趋势是先升高后降低再升高后降低的双峰值趋势。水分和氧在飞灰的从头合成过程中会有协同效应。相比PCP, CBz与PCDD/Fs具有更好的相关关系,是二恶英含量的较好指示物,但是相关关系受到温度、水分和氧含量等因素的影响。3)不同炉型的飞灰元素分布具有较大差异,但是在PY-GC/MS中表现出的结果基本一致,500℃下能够释放出更多种类和含量的含碳产物。PY-GC/TOFMS在分析飞灰热解产物中具有更高的优势,在实际飞灰热解中检出了CBz、联苯、萘链烃氯化物以及多元环状芳香物等和二恶英关系密切的物质。推测飞灰中碳的主要存在形式为大量有机物吸附在飞灰表面,在250℃以下完成脱附,残炭则分布于飞灰颗粒的整体中均有分布,为带有大量侧链的大颗粒多环芳香碳结构。4)典型流化床生活垃圾焚烧炉飞灰是由微小颗粒团聚而成的,主要粒径集中在37~74 ,74~149μm范围内,两者合计占总质量的93%。不同粒径的飞灰元素分布差异不大,粒径最小的飞灰中PCDD/Fs含量最高。实际飞灰的从头合成过程生成的PCDD/Fs,比较趋向于生成高氯代的PCDDs和所有的PCDFs,粒径最小的飞灰从头合成的能力最强,占最大重量比例的粒径的飞灰从头合成能力最弱。SO2可以有效的抑制从头合成生成PCDD/Fs,对PCDDs和PCDFs具有同样的抑制能力,且对低氯代的PCDD/Fs抑制能力更强。5)添加CaO球磨对2,4,6-TCP具有非常好的降解作用,6h球磨降解率可达96.6%,降解中主要发生脱氯,断环及缩合形成大分子石墨碳等作用。球磨处置对布袋后飞灰中PCDD/Fs具有很好的降解作用,6h球磨降低了41.7%的总量和30.7%的毒性当量,降解过程发生脱氯作用并生成大分子的石墨碳。球磨后飞灰中碳的从头合成能力大幅下降,且生成的PCDD/Fs基本都是PCDFs,趋向于生成低氯代的PCDD/Fs,氯代水平显着低于球磨前飞灰生成的PCDD/Fs。
林晓青[10](2015)在《废物焚烧炉二恶英硫氨基复合阻滞的研究》文中认为随着生活垃圾焚烧污染控制新标准的实施,控制垃圾焚烧过程中二恶英低排放充满挑战。为全面认识典型垃圾焚烧炉烟气二恶英的全过程排放特性,阐明硫、氮基阻滞机理,开发廉价高效新型阻滞剂以及阻滞技术工业应用,本文开展了一系列试验研究,并取得了一些具有实际指导价值的研究结果结论,主要包括:1)本文系统研究了国内典型垃圾焚烧炉烟气二恶英的全过程排放特性,炉膛出口(850-900℃)烟气二恶英浓度为0.03-1.09 ng I-TEQ/Nm3,平均浓度为0.62 ng I-TEQ/Nm3。低温过热器出口(420-45℃)烟气二恶英浓度为0.02-54.07 ng I-TEQ/Nm3,平均浓度为11.54 ng I-TEQ/Nm3.烟气净化系统入口(200-220℃)烟气二恶英浓度为6.70-126.11 ng I-TEQ/Nm3,平均浓度为67.15 ng I-TEQ/Nm3。布袋出口(150-165℃)烟气二恶英浓度为0.08-2.17 ng I-TEQ/Nm3,平均浓度为0.93 ng I-TEQ/Nm3.焚烧炉各阶段烟气二恶英的排放浓度是一个先递增再后递减的过程,低温过热器出口到烟气净化系统入口区域是烟气二恶英递增的主要区域,二恶英再生成主要集中在250-450℃之间。记忆效应对烟气二恶英生成的影响主要集中在低温过热器出口到烟气净化系统入口烟道区域,减少炉子压火、起停次数,有助于减少记忆效应的影响。2)本文全面阐述了硫基、氮基阻滞机理,基于经济、无毒、高效、硫氮分子比重大和易操作等原则,研究探索了污泥干化热解气等4种新型硫氨基复合阻滞剂。低温段,硫氨基复合阻滞剂对二恶英生成的阻滞率可达99%以上。硫氨基复合阻滞剂的阻滞效果受氮基类型的影响,其阻滞效率随着(S+N)/Cl摩尔比的升高而升高,1.4-2.0是比较理想的(S+N)/Cl摩尔比。3)本文研究探索了阻滞剂循环回用技术,并在实际焚烧炉旁路烟气中试系统(500Nm3/h)上进行了试验。试验结果表明该中试系统对硫氮基阻滞气氛有很强的累积能力,短时间内能将烟气中(S+N)/Cl摩尔比提高到1倍以上。新型硫氨基复合阻滞剂循环后,二恶英阻滞率达到95%以上,烟气中PCDD/Fs的浓度为0.08 ng I-TEQ/Nm3,低于0.1 ng I-TEQ/Nm3的最新国家环保标准。4)本文研究探索了一套高温段炉内阻滞剂溶液喷射和中低温段炉内阻滞剂粉末喷射的创新性二恶英阻滞技术,并完成了新型硫氨基复合阻滞剂在实际焚烧炉(垃圾处理量为600-800 t/d)上工业应用的研究。试验结果表明,添加垃圾处理量0.1%的阻滞剂时,二恶英阻滞率达85%以上,高温段喷射能协同阻滞了NOx,阻滞率达43%。该阻滞技术对烟气SO2等常规污染物排放没有负面影响。
二、流化床垃圾焚烧炉飞灰中二恶英的分布(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流化床垃圾焚烧炉飞灰中二恶英的分布(论文提纲范文)
(1)垃圾焚烧技术和产品及其在垃圾分类条件下的新进展(论文提纲范文)
0前言 |
1 机械排炉垃圾焚烧炉 |
1.1 炉排炉垃圾焚烧技术及产品 |
1.2 机械炉排 |
1.3 炉排焚烧炉技术的进展 |
1.3.1 炉排炉低NOx技术 |
1.3.2 烟气再循环降低NOx技术 |
1.3.3 超高参数垃圾焚烧技术 |
2 流化床垃圾焚烧炉 |
3 垃圾焚烧飞灰高温熔融技术 |
4 垃圾分类条件下垃圾焚烧炉发展趋势 |
4.1 垃圾气化熔融炉 |
4.2 超高温垃圾热解气化熔融炉 |
4.3 各种垃圾焚烧处理技术比较 |
5 建议 |
(2)垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 我国城市生活垃圾管理现状 |
1.2 城市生活垃圾热处理技术 |
1.2.1 城市生活垃圾焚烧技术现状及存在问题 |
1.2.2 城市生活垃圾热解气化技术及研究现状 |
1.3 城市生活垃圾热处置过程中HCl控制方法研究现状 |
1.3.1 城市生活垃圾焚烧过程HCl排放及危害 |
1.3.2 城市生活垃圾焚烧过程HCl的控制方法现状 |
1.3.3 城市生活垃圾热解气化过程HCl控制方法研究 |
1.3.4 城市生活垃圾热处置过程二恶英生成与排放 |
1.4 城市生活垃圾管理系统全生命周期评价研究现状 |
1.4.1 生命周期评价方法介绍 |
1.4.2 生命周期评价在生活垃圾管理系统的应用研究 |
1.4.3 基于生命周期思想的可持续性评价方法现状与应用 |
1.5 课题研究内容及技术路线 |
2 含氯垃圾热转化过程氯元素转化特性研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验物料及制备 |
2.2.2 实验装置及过程 |
2.2.3 测试方法及条件 |
2.2.4 热力学平衡模拟 |
2.3 典型无机氯源垃圾Na Cl热转化过程氯元素转化特性 |
2.3.1 NaCl热转化过程中氯元素转化特性的热力学模拟 |
2.3.2 NaCl热转化过程中氯元素转化特性的实验研究 |
2.4 典型有机氯源垃圾PVC热转化过程氯元素转化特性 |
2.4.1 PVC热转化过程中氯元素转化特性的热力学模拟 |
2.4.2 PVC热转化过程中氯元素转化特性的实验研究 |
2.5 本章小结 |
3 炉内脱氯添加剂对含氯垃圾热解气化过程中HCl控制影响研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 实验物料及制备 |
3.2.2 实验装置及过程 |
3.2.3 测试方法及条件 |
3.3 钙基添加剂特性 |
3.4 钙基添加剂对PVC热解过程影响的热重与动力学分析 |
3.4.1 钙基添加剂对PVC热解过程影响的热重分析 |
3.4.2 钙基添加剂对PVC热解过程的动力学分析 |
3.5 钙基添加剂对含氯垃圾热解过程HCl控制影响研究 |
3.5.1 钙基添加剂对PVC热解过程HCl控制影响 |
3.5.2 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程HCl控制影响 |
3.6 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程中氯元素分布影响研究 |
3.6.1 钙基添加剂对垃圾热解气化焚烧过程中氯分布影响的热力学模拟 |
3.6.2 钙基添加剂对垃圾热解气化焚烧过程中氯分布影响的实验研究 |
3.7 本章小结 |
4 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物特性及氯苯控制影响研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 实验物料及制备 |
4.2.2 实验装置及过程 |
4.2.3 测试方法及条件 |
4.3 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物特性影响 |
4.3.1 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产物分布影响 |
4.3.2 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程产气特性影响 |
4.3.3 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程焦油组分影响 |
4.4 钙基添加剂对多组分垃圾热解过程中氯苯控制影响 |
4.5 本章小结 |
5 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英生成与控制影响研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 实验物料及制备 |
5.2.2 实验装置及过程 |
5.2.3 测试方法及条件 |
5.3 多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英生成特性 |
5.4 钙基添加剂对多组分垃圾热解气化焚烧过程二恶英控制影响 |
5.5 本章小结 |
6 还原性气氛对二恶英高温降解机理和路径研究 |
6.1 前言 |
6.2 反应机理计算方法 |
6.2.1 前线轨道理论 |
6.2.2 过渡态理论 |
6.2.3 内禀反应坐标 |
6.2.4 计算方法 |
6.3 2,3,7,8-T4CDD前线轨道理论和解离能分析 |
6.3.1 前线电子密度分析 |
6.3.2 键解离能分析 |
6.4 H_2对2,3,7,8-T_4CDD高温降解反应路径研究 |
6.5 本章小结 |
7 生命周期评价方法在城市生活垃圾管理系统的动态评价研究 |
7.1 前言 |
7.2 生命周期评价方法 |
7.2.1 目标与范围定义 |
7.2.2 清单分析 |
7.2.3 影响评价 |
7.2.4 结果解释 |
7.3 案例背景——杭州市生活垃圾处理系统 |
7.4 评价系统构建与清单分析 |
7.4.1 评价目标与范围定义 |
7.4.2 系统清单分析 |
7.5 生命周期环境影响评价分析 |
7.5.1 杭州市生活垃圾处置方案环境影响评价 |
7.5.2 杭州市生活垃圾管理系统环境影响随时间变化分析 |
7.5.3 评价结果敏感性分析及讨论 |
7.6 本章小结 |
8 基于生命周期思想的可持续性评价方法在垃圾处理技术的应用研究 |
8.1 前言 |
8.2 基于生命周期思想的3E+S模型方法建立 |
8.2.1 3E+S模型方法框架 |
8.2.2 能耗-环境-经济-社会性指标计算方法 |
8.2.3 3E+S指标耦合计算方法 |
8.3 评价系统构建与清单分析 |
8.3.1 评价目标与范围定义 |
8.3.2 系统清单分析 |
8.4 城市生活垃圾处理技术3E+S评价结果分析 |
8.4.1 能源消耗结果分析 |
8.4.2 环境影响结果分析 |
8.4.3 经济性结果分析 |
8.4.4 社会性结果分析 |
8.4.5 3E+S耦合评价结果分析 |
8.5 评价结果敏感性分析及讨论 |
8.5.1 社会影响指标敏感性分析 |
8.5.2 MCDM中权重的敏感性分析 |
8.5.3 3E+S模型讨论 |
8.6 本章小结 |
9 全文总结和展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 本文主要创新点 |
9.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
(3)热相关工业中非有意生产的持久性有机污染物排放特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 持久性有机污染物(POPs)概述 |
1.2 非有意生产的持久性有机污染物(UP-POPs)特性 |
1.3 典型UP-POPs的来源及赋存 |
1.3.1 多氯代二苯并对二恶英和多氯代二苯并呋喃(PCDD/Fs) |
1.3.2 多溴代二苯并对二恶英和多溴代二苯并呋喃(PBDD/Fs) |
1.3.3 多溴联苯醚(PBDEs) |
1.3.4 混合多溴代/氯代二苯并对二恶英和二苯并呋喃(PBCDD/Fs) |
1.4 几种典型UP-POPs的生成机理 |
1.4.1 PCDD/Fs的生成机理 |
1.4.2 PBDD/Fs的生成机理 |
1.4.3 PBDEs的生成机理 |
1.5 UP-POPs的毒性当量因子 |
1.6 几种热相关工业介绍 |
1.6.1 炉排炉生活垃圾焚烧系统介绍 |
1.6.2 循环流化床生活垃圾焚烧工艺介绍 |
1.6.3 回转窑焚烧工艺介绍 |
1.6.4 烧结工艺介绍 |
1.6.5 AB热解焚烧炉工艺介绍 |
1.6.6 阳极炉工艺介绍 |
1.6.7 立式热解炉工艺介绍 |
1.7 热相关工业过程中UP-POPs的减排技术 |
1.8 本文研究意义、目的及内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 材料 |
2.1.2 仪器 |
2.2 样品的采集 |
2.2.1 烟气样品的采集 |
2.2.2 飞灰样品的采集 |
2.2.3 环境空气样品的采集 |
2.3 样品的预处理和分析 |
2.3.1 烟气样品的预处理和分析 |
2.3.2 飞灰样品的预处理和分析 |
2.3.3 环境空气样品的预处理和分析 |
2.4 质量控制和质量保证 |
2.4.1 采样过程中的质量控制和质量保证 |
2.4.2 前处理及分析过程中的质量控制和质量保证 |
第三章 不同热相关工业过程中UP-POPs的排放水平和特征 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 不同热相关工业烟气中UP-POPs的排放水平 |
3.2.2 影响热相关工业烟气中UP-POPs排放水平的因素 |
3.2.3 不同类型热相关工业过程烟气中UP-POPs的相对重要性分析 |
3.2.4 不同热相关工业烟气中UP-POPs的分布特征 |
3.2.5 不同类型热相关工业烟气中UP-POPs的生成途径 |
3.3 本章小结 |
第四章 生活垃圾焚烧系统不同阶段PCDD/Fs的排放特征 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 两种类型生活垃圾焚烧系统不同阶段PCDD/Fs的变化趋势 |
4.2.2 炉排炉垃圾焚烧系统不同阶段飞灰中PCDD/Fs的单体特征及生成途径 |
4.2.3 流化床垃圾焚烧系统不同阶段飞灰中PCDD/Fs的单体特征及生成途径 |
4.2.4 生活垃圾焚烧系统PCDD/Fs控制技术 |
4.3 本章小结 |
第五章 生活垃圾焚烧厂周围大气中PCDD/Fs的污染水平和分布特征 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 被动采样器的采集速率 |
5.2.2 循环流化床焚烧厂周围大气中PCDD/Fs污染水平和分布特征 |
5.2.3 炉排炉焚烧厂周围大气中PCDD/Fs污染水平和分布特征 |
5.2.4 循环流化床与炉排炉焚烧厂周围大气中PCDD/Fs比较 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
学位论文数据集 |
(4)碱活化垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材工艺及环境风险评估(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 垃圾焚烧飞灰物化特性及污染特征 |
1.2.1 垃圾焚烧飞灰的产生与其物化特性 |
1.2.2 垃圾焚烧飞灰的污染特征及生物毒性 |
1.3 国内外焚烧飞灰处理处置技术研究现状 |
1.3.1 常温处理处置技术 |
1.3.2 高温处理处置技术 |
1.3.3 生物/化学提取处置技术 |
1.4 国内外焚烧飞灰资源再生利用技术的研究现状 |
1.4.1 作为混凝土辅料再生利用技术 |
1.4.2 作为原材料(生料)烧制水泥再生利用技术 |
1.4.3 烧制轻质粒料再生利用技术 |
1.4.4 碱活化反应再生利用技术 |
1.5 研究意义及主要内容 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验装置 |
2.2 实验材料及器材 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验药品 |
2.2.3 实验器材 |
2.3 实验分析方法 |
2.3.1 材料分析方法 |
2.3.2 浸出特性试验方法 |
2.3.3 固化污泥击实试验 |
2.3.4 基本化学参数分析 |
2.4 垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材效益评价模型 |
2.4.1 评价指标体系 |
2.4.2 构造判断矩阵 |
2.4.3 确定指标权重 |
第3章 垃圾焚烧飞灰组分的基本特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 不同炉床形式垃圾焚烧飞灰特性比较 |
3.2.1 不同炉床形式垃圾焚烧飞灰外观及粒径分布 |
3.2.2 不同炉床形式垃圾焚烧飞灰的微观形貌及矿物晶相 |
3.2.3 不同炉床形式垃圾焚烧飞灰的元素组成 |
3.2.4 不同炉床形式垃圾焚烧飞灰的热重热流分析 |
3.3 基于GIS垃圾焚烧飞灰现况调查 |
3.3.1 基于GIS分析垃圾焚烧飞灰组成调查 |
3.3.2 基于GIS分析垃圾焚烧飞灰浸出试验调查 |
3.4 不同区域垃圾焚烧飞灰特性比较 |
3.4.1 不同区域垃圾焚烧飞灰的元素组成 |
3.4.2 不同区域垃圾焚烧飞灰的重金属浸出行为 |
3.5 本章小结 |
第4章 碱活化垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材工艺及理化特性 |
4.1 引言 |
4.2 碱活化垃圾焚烧飞灰绿色砖材的工程性质研究 |
4.2.1 垃圾焚烧飞灰碱活化绿色砖材配比设计 |
4.2.2 垃圾焚烧飞灰添加量对于绿色砖材的强度分析 |
4.2.3 预处理后垃圾焚烧飞灰对于绿色砖材的强度研究 |
4.3 垃圾焚烧飞灰制备砖材物理特性 |
4.3.1 垃圾焚烧飞灰制备砖材矿物晶相组成 |
4.3.2 垃圾焚烧飞灰制备砖材微观结构SEM |
4.4 含垃圾焚烧飞灰的砖材化学特性 |
4.4.1 含垃圾焚烧飞灰的砖材的腐蚀性质鉴别 |
4.4.2 含垃圾焚烧飞灰的砖材浸出毒性鉴别 |
4.5 本章小结 |
第5章 垃圾焚烧飞灰绿色砖材浸出行为模式的环境风险评估 |
5.1 引言 |
5.2 垃圾焚烧飞灰的浸出行为 |
5.2.1 垃圾焚烧飞灰的酸(碱)中和能力 |
5.2.2 pH值对垃圾焚烧飞灰中重金属浸出的影响 |
5.3 垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材的浸出行为 |
5.3.1 垃圾焚烧飞灰砖材的酸(碱)中和能力 |
5.3.2 pH值对垃圾焚烧飞灰砖材中重金属浸出的影响 |
5.4 垃圾焚烧飞灰砖材长期浸出行为 |
5.4.1 垃圾焚烧飞灰砖材桶槽试验-pH变化 |
5.4.2 垃圾焚烧飞灰砖材桶槽试验-重金属浸出情形 |
5.5 垃圾焚烧飞灰基绿色砖材效益评价 |
5.5.1 垃圾焚烧飞灰资源化效益分析 |
5.5.2 构造判断矩阵 |
5.5.3 确定指标权重 |
5.5.4 效益综合评价结果 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简介 |
(5)典型过渡金属化合物对二恶英异相催化生成影响及作用机理的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 二恶英类化合物 |
1.1.1 定义及理化特性 |
1.1.2 排放来源和水平 |
1.2 二恶英生成机理 |
1.3 金属对二恶英生成的影响 |
1.4 二恶英异相催化生成机理研究进展 |
1.4.1 基于PCDD/F异构体分布研究二恶英生成机理 |
1.4.2 基于关键元素的变化研究二恶英生成机理 |
1.5 废物焚烧炉燃后区域二恶英生成及分布特性 |
1.6 课题研究目的和研究内容 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 二恶英生成试验材料和装置 |
2.1.1 模拟飞灰制备方法 |
2.1.2 模拟电子垃圾制备方法 |
2.1.3 水平三段式管式炉系统 |
2.1.4 立式单段管式炉系统 |
2.2 样品采集方法 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 二恶英预处理及检测 |
2.3.2 多氯联苯预处理及检测 |
2.3.3 实际焚烧炉飞灰理化特性分析 |
2.4 X射线吸收精细结构(XAFS) |
2.4.1 待测样品制备方法 |
2.4.2 原位X射线吸收精细结构(in situ XAFS)的测定方法 |
2.4.3 数据测量和分析 |
2.5 质量保证和控制(QA/QC) |
第3章 典型过渡金属氯化物及氧化物催化二恶英生成的指纹特性分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验设计和数据统计分析 |
3.3 不同气氛下各金属化合物对二恶英生成总体特性的影响 |
3.4 不同金属化合物生成二恶英的同系物分布比较 |
3.5 PCDD/F异构体分布及生成路径分析 |
3.5.1 不同金属化合物生成PCDD/F的异构体分布及生成路径分析 |
3.5.2 氧气含量对PCDD/F异构体分布及生成路径的影响 |
3.5.3 针对特定PCDD/F异构体的统计学分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 氯化铁对二恶英生成影响及指纹特性分析 |
4.1 前言 |
4.2 实验设计 |
4.3 氯化铁催化二恶英生成的影响因素研究 |
4.3.1 温度对氯化铁生成二恶英的影响 |
4.3.2 氧气含量对氯化铁生成二恶英的影响 |
4.3.3 不同时段内二恶英的排放特性 |
4.4 二恶英异构体分布及生成路径分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 铬金属化合物对二恶英生成的影响及作用机理研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验设计 |
5.3 不同温度及氧气含量下氯化铬模拟飞灰的二恶英生成情况 |
5.4 铬和氯形态随温度的变化情况 |
5.5 氧气对铬和氯形态变化的影响 |
5.6 铬金属化合物对二恶英生成的作用机理 |
5.7 典型过渡金属化合物对二恶英从头合成作用机理总结 |
5.8 本章小结 |
第6章 铜对电子垃圾露天燃烧生成二恶英的影响及作用机理 |
6.1 前言 |
6.2 实验设计 |
6.3 铜对PVC燃烧的影响 |
6.4 模拟电子垃圾燃烧的二恶英生成情况 |
6.5 燃烧过程中铜和氯形态变化的原位XAFS研究 |
6.5.1 燃烧过程中铜和氯的形态变化 |
6.5.2 阴燃条件下铜和氯的形态变化 |
6.5.3 无机氯源的作用分析 |
6.6 PVC电子垃圾露天燃烧二恶英生成机理 |
6.7 本章小结 |
第7章 废物焚烧炉沿程二恶英生成分布及飞灰特性的影响 |
7.1 前言 |
7.2 实验设计 |
7.2.1 研究对象和采样点分布 |
7.2.2 飞灰特性表征 |
7.3 焚烧炉燃后区域二恶英沿程生成及分布特性 |
7.3.1 燃后区域不同阶段二恶英浓度变化及气固相分布 |
7.3.2 燃后区域不同阶段飞灰中二恶英分布情况 |
7.4 焚烧炉燃后区域飞灰理化特性变化趋势 |
7.4.1 粒径分布 |
7.4.2 表面特性 |
7.4.3 主要元素组分及重金属含量变化 |
7.4.4 碳和氯的形态变化 |
7.5 飞灰理化特性与二恶英分布的关联性分析 |
7.6 本章小结 |
第8章 全文总结 |
8.1 全文工作总结 |
8.2 本文主要创新点 |
8.3 不足之处和研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(6)垃圾热解气化脱氯及其对二恶英控制研究与(火用)生命周期评价(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 城市生活垃圾处理现状及挑战 |
1.1.1 城市生活垃圾处理现状 |
1.1.2 城市生活垃圾处理模式 |
1.2 城市生活垃圾热处理技术研究现状 |
1.2.1 城市生活垃圾焚烧发电技术 |
1.2.2 城市生活垃圾热解气化技术 |
1.2.3 热解气化过程产物转化特性与强化方法研究 |
1.2.4 热解气化过程HCl高温控制方法研究 |
1.2.5 热解气化过程二恶英控制方法研究 |
1.3 城市生活垃圾热转化系统全流程综合评价方法及研究现状 |
1.3.1 生命周期评价方法介绍 |
1.3.2 生命周期评价方法发展及其在生活垃圾处理过程中的应用研究 |
1.3.3 (火用)分析方法与(火用)生命周期评价方法与现状 |
1.4 课题的研究背景、目的和内容 |
2 CaO添加对生活垃圾热解气化过程产物特性影响研究 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验物料及制备 |
2.2.2 实验装置及过程 |
2.2.3 样品测试分析方法 |
2.3 氧化钙添加对模拟生活垃圾水平管式炉热解过程产物特性影响 |
2.3.1 温度与氧化钙添加对模拟生活垃圾热解产物分布影响 |
2.3.2 温度与氧化钙添加对模拟生活垃圾热解产气与可燃气体组分分布影响 |
2.3.3 温度与氧化钙添加对模拟生活垃圾热解焦油产率与组分的影响 |
2.4 氧化钙添加对模拟生活垃圾小型流化床气化过程产物特性影响 |
2.4.1 温度与过量空气系数对生活垃圾气化过程产物分布影响 |
2.4.2 CaO添加对模拟生活垃圾气化过程产气特性影响 |
2.5 本章小结 |
3 CaO添加对生活垃圾典型有机氯源聚氯乙烯热解中HCl生成与控制影响研究 |
3.1 前言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 实验物料 |
3.2.2 实验装置及过程 |
3.2.3 样品测试分析方法 |
3.3 CaO添加对PVC塑料热解生成HCl过程的影响与动力学分析 |
3.3.1 PVC热解过程中HCl的生成规律及CaO添加对HCl生成的影响 |
3.3.2 CaO添加对PVC热解过程中HCl的生成动力学分析 |
3.4 CaO添加对PVC塑料固定床管式炉热解过程HCl排放控制影响研究 |
3.4.1 温度对CaO脱除PVC热解过程中生成的HCl排放的影响 |
3.4.2 CaO用量对脱除PVC热解过程中生成的HCl排放的影响 |
3.4.3 CaO颗粒粒径对其脱除PVC热解过程中生成的HCl排放的影响 |
3.5 本章小结 |
4 CaO添加对生活垃圾热解焚烧过程中二恶英控制影响研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 实验物料 |
4.2.2 实验装置及过程 |
4.2.3 样品测试分析方法 |
4.3 不同热解焚烧气氛对生活垃圾热处理过程中二恶英生成的影响 |
4.3.1 模拟生活垃圾热解过程中二恶英生成总量及其在热解三相产物中的分布. |
4.3.2 模拟生活垃圾热解与焚烧过程中二恶英生成对比研究 |
4.4 CaO添加对生活垃圾热解过程中二恶英生成的影响 |
4.5 本章小结 |
5 能量与(火用)分析方法及其在生活垃圾热处理过程中的应用研究 |
5.1 前言 |
5.2 能量分析方法与(火用)分析评价方法介绍与对比 |
5.2.1 (火用)与(火用)分析方法简介 |
5.2.2 (火用)分析与能量分析方法对比 |
5.3 生活垃圾热解气化过程能量分析与(火用)分析计算方法 |
5.3.1 生活垃圾热解气化过程能量分析与(火用)分析方法计算过程 |
5.3.2 垃圾热解气化过程能量效率与(火用)效率指标 |
5.4 生活垃圾热解气化过程能量分析与(火用)分析计算案例 |
5.4.1 生活垃圾热解气化过程产气组分能量与(火用)分布 |
5.4.2 生活垃圾气化过程气化产物(固相、气相、液相)能量与(火用)分布 |
5.4.3 生活垃圾气化过程产物能量效率与(火用)效率 |
5.5 本章小结 |
6 生命周期与(火用)生命周期评价方法及其应用研究 |
6.1 前言 |
6.2 生命周期评价方法 |
6.2.1 生命周期评价原则与框架 |
6.2.2 生命周期评价目标与范围的确定 |
6.2.3 生命周期清单分析 |
6.2.4 生命周期影响评价 |
6.2.5 生命周期结果解释 |
6.3 (火用)生命周期评价方法建立 |
6.3.1 (火用)生命周期评价方法的提出 |
6.3.2 (火用)生命周期评价方法框架 |
6.3.3 (火用)生命周期评价方法指标 |
6.3.4 基于近零排放思想的(火用)生命周期评价方法 |
6.4 生命周期评价方法及其在生活垃圾热处理过程中的案例研究 |
6.4.1 生命周期目标与范围的确定 |
6.4.2 生命周期评价数据清单 |
6.4.3 生命周期影响评价 |
6.4.4 生命周期解释与讨论 |
6.5 (火用)生命周期评价方法及案例研究 |
6.5.1 (火用)生命周期评价方法在生活垃圾热处理系统中的案例研究 |
6.5.2 褐煤热解分级转化燃烧发电多联产系统(火用)生命周期评价方法研究 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 本文研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间科研成果 |
(7)生活垃圾焚烧过程中二恶英及其关联物氯苯的特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 我国生活垃圾焚烧过程中二英排放现状 |
1.1.1 我国生活垃圾产生量 |
1.1.2 我国二英排放水平 |
1.2 二英的物化性质及生成机理 |
1.3 氯苯与二英的关联研究现状 |
1.3.1 氯苯与二英生成机理的研究 |
1.3.2 氯苯与二英排放特性的研究 |
1.4 二英与持久性自由基的关系 |
1.4.1 持久性自由基的特性与来源 |
1.4.2 二英前驱物与金属催化剂反应中的持久性自由基 |
1.5 课题的背景和意义 |
1.6 技术路线和研究内容 |
2 实验方法和分析技术 |
2.1 实验装置和材料 |
2.2 样品采集方法 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 二英的预处理方法 |
2.3.2 二英检测方法 |
2.3.3 氯苯分析预处理方法 |
2.3.4 氯苯检测方法 |
2.3.5 持久性自由基检测方法 |
2.3.6 其他参数分析检测方法 |
2.4 质量保证和控制(QA/QC) |
3 不同炉型生活垃圾焚烧炉的二英与氯苯的排放特性 |
3.1 前言 |
3.2 生活垃圾焚烧流化床炉尾部烟气 |
3.2.1 试验工况 |
3.2.2 流化床炉尾部烟气中二英的排放情况 |
3.2.3 流化床炉尾部烟气中氯苯的排放情况 |
3.2.4 流化床炉尾部烟气中氯酚、多环芳烃等排放情况 |
3.2.5 流化床炉尾部烟气中二英与氯苯等的关联关系 |
3.3 生活垃圾焚烧炉排炉尾部烟气 |
3.3.1 试验工况 |
3.3.2 炉排炉尾部烟气中二英的排放情况 |
3.3.3 炉排炉尾部烟气中氯苯的排放情况 |
3.3.4 炉排炉尾部烟气中二英与氯苯的关联关系 |
3.4 本章小结 |
4 生活垃圾焚烧炉不同区域二英与氯苯的生成特性 |
4.1 前言 |
4.2 试验工况 |
4.3 焚烧炉各区域烟气中二英与氯苯的浓度变化 |
4.4 焚烧炉各区域烟气中二英与氯苯的同系物分布 |
4.4.1 PCDD与PCDF分布变化 |
4.4.2 17种有毒二英的分布变化 |
4.4.3 三到六氯苯的分布变化 |
4.5 焚烧炉各区域烟气中二英与氯苯的关联关系 |
4.5.1 17种有毒二英与氯苯的关系 |
4.5.2 二英气固相总浓度与氯苯的相关性分析 |
4.6 焚烧炉布袋飞灰中二英与氯苯的分布及关联 |
4.7 本章小结 |
5 生活垃圾焚烧炉烟气净化系统对二英与氯苯的影响 |
5.1 前言 |
5.2 试验工况 |
5.3 焚烧炉烟气净化系统各区域二英的排放水平 |
5.4 焚烧炉烟气净化系统各区域二英气固相分布与指纹特性 |
5.4.1 “半干法+活性炭+布袋除尘”系统前后 |
5.4.2 SCR反应器前后 |
5.4.3 湿法洗涤塔前后 |
5.5 焚烧炉烟气净化系统各区域氯苯的排放水平 |
5.6 焚烧炉烟气净化系统各区域二英与氯苯的关联情况 |
5.7 本章小结 |
6 氯苯生成二英的特性研究 |
6.1 前言 |
6.2 温度对氯苯生成二英的影响 |
6.2.1 实验材料及方法 |
6.2.2 温度对二英生成的影响 |
6.2.3 温度对DF及持久性自由基生成的影响 |
6.3 气氛对氯苯生成二英的影响 |
6.3.1 实验材料及方法 |
6.3.2 气氛对二英生成的影响 |
6.3.3 气氛对DF及持久性自由基生成的影响 |
6.4 金属对氯苯生成二英的影响 |
6.4.1 实验材料及方法 |
6.4.2 金属成分对二英生成的影响 |
6.4.3 金属成分对DF及持久性自由基生成的影响 |
6.5 氯酚对氯苯生成二英的影响 |
6.5.1 实验材料及方法 |
6.5.2 不同氯苯/氯酚比下二英的生成特性 |
6.5.3 不同氯苯/氯酚比下持久性自由基的生成特性 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 本文不足之处及展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
(8)城市生活垃圾热解气化特性及全过程多目标评价方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 城市生活垃圾管理的发展现状及挑战 |
1.1.1 城市生活垃圾管理的发展趋势 |
1.1.2 我国城市生活垃圾管理现状 |
1.1.3 我国城市生活垃圾管理面临的问题与挑战 |
1.2 城市生活垃圾热处理技术及研究现状 |
1.2.1 生活垃圾直接焚烧技术及存在的问题 |
1.2.2 以热解、气化为核心的控氧热处理技术及其优势 |
1.2.3 控氧热处理研究现状 |
1.3 城市生活垃圾全过程管理评价方法及研究现状 |
1.3.1 城市生活垃圾管理评价方法 |
1.3.2 生命周期评价的基本理论及发展 |
1.3.3 城市生活垃圾管理生命周期评价的研究现状 |
1.4 本课题研究内容及技术路线 |
2 城市生活垃圾控氧气氛下热解、气化热转化特性实验研究 |
2.1 实验材料及方法 |
2.1.1 实验物料及制备 |
2.1.2 实验装置及过程 |
2.1.3 测试方法和条件 |
2.2 过量空气系数及温度对控氧热转化特性的影响 |
2.2.1 产物分布特性分析 |
2.2.2 气化气特性分析 |
2.2.3 气化能量转化效率分析 |
2.3 原料含水率对控氧热转化特性的影响 |
2.3.1 产物分布及气化气特性分析 |
2.3.2 气化能量转化效率分析 |
2.4 控氧热转化过程碳转化率分析 |
2.5 本章小结 |
3 城市生活垃圾热解、气化、焚烧热转化过程中关键污染物的生成、迁移与排放规律研究 |
3.1 实验材料及方法 |
3.1.1 物料制备 |
3.1.2 管式炉固定床控氧热转化实验装置 |
3.1.3 流化床控氧热转化实验装置 |
3.1.4 重金属及二恶英分析测试方法 |
3.1.5 重金属的热力学平衡模拟 |
3.2 管式炉固定床热转化过程重金属挥发特性 |
3.2.1 温度对重金属挥发特性的影响 |
3.2.2 氧化/还原气氛对重金属挥发特性的影响 |
3.3 流化床热转化过程重金属迁移分布特性 |
3.3.1 重金属在不同产物组分中的分布规律 |
3.3.2 重金属的迁移机理及富集规律 |
3.3.3 流化床实验中重金属质量平衡分析 |
3.4 流化床热转化过程二恶英生成排放特性 |
3.5 本章小结 |
4 生命周期能源-环境-经济(3E)多目标耦合评价模型研究 |
4.1 生命周期能源、环境(2E)评价方法学 |
4.1.1 城市生活垃圾生命周期能源、环境评价的技术框架 |
4.1.2 生命周期能源、环境影响评价方法指标及体系 |
4.2 生命周期经济性评价方法学 |
4.2.1 经济性评价模型发展现状 |
4.2.2 生命周期成本分析与传统生命周期2E评价整合方法 |
4.3 能源、环境、经济耦合集成方法学研究 |
4.3.1 决策问题及其方法学 |
4.3.2 基于TOPSIS+AHP法的能源、环境、经济耦合决策分析模型 |
4.4 生命周期3E多目标耦合评价的模型框架 |
4.5 本章小结 |
5 生命周期3E评价模型在城市生活垃圾处理技术中的应用研究 |
5.1 案例背景——杭州市现行生活垃圾处理体系 |
5.1.1 杭州市生活垃圾产量及组成特性 |
5.1.2 杭州市生活垃圾处理处置体系 |
5.2 评价系统情景构建及清单分析 |
5.2.1 研究目标与范围界定 |
5.2.2 清单分析 |
5.3 生命周期3E评价结果分析 |
5.3.1 能源消耗指标分析 |
5.3.2 环境影响指标分析 |
5.3.3 经济性指标分析 |
5.3.4 3E耦合评价结果分析 |
5.4 评价结果敏感性分析及讨论 |
5.4.1 敏感性分析 |
5.4.2 3E评价模型讨论 |
5.5 本章小结 |
6 城市生活垃圾热处理的关键过程集成评价与优化 |
6.1 基于源头预处理提质的城市生活垃圾处理系统评价与优化 |
6.1.1 杭州市垃圾分类方法及实施情况 |
6.1.2 杭州市生活垃圾管理系统及评价方案描述 |
6.1.3 基于源头分类的城市生活垃圾管理系统生命周期评价 |
6.2 城市生活垃圾控氧热转化单元及产物能源化利用的集成评价与优化 |
6.2.1 控氧热转化系统评价目标及范围界定 |
6.2.2 过程描述及生命周期清单分析 |
6.2.3 生命周期影响评价 |
6.2.4 集成系统评价结果与讨论 |
6.3 本章小结 |
7 新型城市生活垃圾控氧热转化试验及3E综合评价 |
7.1 以控氧气氛下热解气化技术为核心的新型城市生活垃圾热转化方案 |
7.2 中试规模城市生活垃圾控氧热转化反应平台及试验 |
7.2.1 中试规模的新型城市生活垃圾高效能源化利用试验平台设计建设 |
7.2.2 中试平台控氧气氛生活垃圾集成系统验证性试验 |
7.3 新型城市生活垃圾控氧热转化全流程3E综合评价 |
7.3.1 评价方案与过程参数设定 |
7.3.2 3E评价结果分析 |
7.4 本章小结 |
8 全文总结及展望 |
8.1 全文工作总结 |
8.2 本研究的创新点 |
8.3 进一步的工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果及作者简历 |
(9)碳在二恶英类有机物从头合成过程中转化的试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 二恶英排放现状 |
1.2 燃烧中炭黑的生成机理及对二恶英生成的影响 |
1.3 二恶英的生成及控制机理 |
1.4 本文的研究目的和研究路线 |
第2章 炭黑排放清单的建立 |
2.1 前言 |
2.2 研究方法 |
2.3 炭黑排放清单及炭黑与二恶英排放的相关关系 |
2.4 本章小结 |
第3章 飞灰中碳对二恶英及其前驱物氯酚、氯苯从头合成的影响研究 |
3.1 前言 |
3.2 试验方案及试验材料 |
3.3 碳及其他关键参数对于二恶英及氯酚、氯苯从头合成的影响 |
3.4 从头合成过程生成的二恶英、氯酚、氯苯之间的相关关系 |
3.5 本章小结 |
第4章 生活垃圾焚烧飞灰加热过程中含碳化合物的释放特性 |
4.1 前言 |
4.2 材料和方法 |
4.3 飞灰热解的关键产物研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 生活垃圾焚烧飞灰从头合成二恶英的实验研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料和方法 |
5.3 飞灰从头合成二恶英的研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 碳在氯代芳烃降解和再从头合成过程中的迁移转化 |
6.1 前言 |
6.2 材料和方法 |
6.3 机械球磨法降解三氯酚的机理及含碳有机物的转化 |
6.4 机械球磨降解二恶英后飞灰中的碳对从头合成的影响 |
6.5 本章小结 |
第7章 全文总结和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文的创新之处 |
7.3 本文不足之处以及研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
(10)废物焚烧炉二恶英硫氨基复合阻滞的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 焚烧炉二恶英排放现状 |
1.1.1 我国生活垃圾处置现状 |
1.1.2 焚烧炉二恶英排放水平 |
1.2 焚烧炉二恶英生成的机理和模型 |
1.2.1 焚烧炉二恶英的生成机理 |
1.2.2 焚烧炉燃后区二恶英生成模型探索 |
1.3 焚烧炉二恶英阻滞技术研究现状 |
1.3.1 硫基阻滞二恶英生成关键机理 |
1.3.2 硫基阻滞二恶英生成关键影响因素 |
1.3.3 氮基阻滞二恶英生成关键机理 |
1.3.4 垃圾和煤混烧阻滞效果评价 |
1.3.5 阻滞剂实际焚烧炉应用现状 |
1.4 课题的研究背景和意义 |
1.5 课题研究内容和技术路线 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 实验装置 |
2.1.1 小型实验室管试炉 |
2.1.2 污泥干化热解气发生装置 |
2.1.3 阻滞剂溶液喷射装置 |
2.2 固定源烟气等速采样方法 |
2.3 分析检测方法 |
2.3.1 二恶英分析预处理方法 |
2.3.2 二恶英检测方法 |
2.3.3 烟气常规污染物检测方法 |
2.3.4 飞灰表面物理化学特性分析 |
2.4 质量保证和控制(QA/QC) |
第3章 典型垃圾焚烧炉烟气二恶英的全过程排放特性研究 |
3.1 前言 |
3.2 试验工况 |
3.3 焚烧炉各阶段烟气二恶英浓度的变化 |
3.4 焚烧炉各阶段烟气二恶英分布的变化 |
3.5 焚烧炉烟气二恶英的全过程质量分布 |
3.6 影响烟气二恶英排放的关键因素分析 |
3.6.1 记忆效应的影响 |
3.6.2 活性炭的影响 |
3.6.3 烟气CO排放的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 新型硫氨基复合阻滞剂的开发及实验研究 |
4.1 前言 |
4.2 新型阻滞剂开发 |
4.2.1 新型阻滞剂开发原则 |
4.2.2 污泥干化热解气排放特性 |
4.3 新型硫氨基复合阻滞剂阻滞二恶英生成实验研究 |
4.3.1 实验工况 |
4.3.2 不同阻滞剂种类的影响 |
4.3.3 (S+N)/Cl摩尔比的影响 |
4.3.4 不同添加方式的影响 |
4.3.5 不同反应温度段的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 阻滞剂循环回用阻滞烟气二恶英生成试验研究 |
5.1 前言 |
5.2 试验材料和方法 |
5.2.1 试验系统 |
5.2.2 试验工况设置 |
5.2.3 样品采集及分析 |
5.3 阻滞剂循环回阻滞二恶英生成效果 |
5.3.1 烟气中(S+N)/Cl摩尔比变化 |
5.3.2 PCDD/Fs的浓度变化 |
5.3.3 PCDD/Fs分布特征变化 |
5.3.4 (S+N)/Cl摩尔比与PCDD/Fs关联特性 |
5.4 本章小结 |
第6章 新型硫氨基复合阻滞剂垃圾焚烧炉不同温度段应用研究 |
6.1 前言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 阻滞剂焚烧炉高温段应用的试验 |
6.2.2 阻滞剂焚烧炉中低温段应用的试验 |
6.3 新型硫氨基复合阻滞剂焚烧炉高温段应用的研究 |
6.3.1 烟气SO_2和NO_x等常规污染物变化 |
6.3.2 二恶英浓度变化 |
6.3.3 二恶英指纹特征变化 |
6.3.4 阻滞机理探索 |
6.4 新型硫氨基复合阻滞剂焚烧炉中低温段应用的研究 |
6.4.1 烟气SO_2和NO_x等常规污染物变化 |
6.4.2 二恶英浓度变化 |
6.4.3 二恶英指纹特征变化 |
6.4.4 阻滞机理探索 |
6.5 经济性分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 全文总结和展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 本文不足之处及展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
四、流化床垃圾焚烧炉飞灰中二恶英的分布(论文参考文献)
- [1]垃圾焚烧技术和产品及其在垃圾分类条件下的新进展[J]. 别如山. 工业锅炉, 2020(03)
- [2]垃圾热解气化过程中氯的转化与控制特性及生命周期可持续性评价方法研究[D]. 周昭志. 浙江大学, 2020(07)
- [3]热相关工业中非有意生产的持久性有机污染物排放特征研究[D]. 周欣. 浙江工业大学, 2020(02)
- [4]碱活化垃圾焚烧飞灰制备绿色砖材工艺及环境风险评估[D]. 许鹏. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [5]典型过渡金属化合物对二恶英异相催化生成影响及作用机理的研究[D]. 张梦玫. 浙江大学, 2019(04)
- [6]垃圾热解气化脱氯及其对二恶英控制研究与(火用)生命周期评价[D]. 汤元君. 浙江大学, 2019(04)
- [7]生活垃圾焚烧过程中二恶英及其关联物氯苯的特性研究[D]. 王天娇. 浙江大学, 2018(01)
- [8]城市生活垃圾热解气化特性及全过程多目标评价方法研究[D]. 董隽. 浙江大学, 2016(06)
- [9]碳在二恶英类有机物从头合成过程中转化的试验研究[D]. 黄建新. 浙江大学, 2016(02)
- [10]废物焚烧炉二恶英硫氨基复合阻滞的研究[D]. 林晓青. 浙江大学, 2015(06)