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医疗废物流化床焚烧过程中多孔氧化铝床料抑制PAHs生成的机理

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安全与环境工程 2023年第6期30卷 209-216页

作者：毛庆国朱实权秦万里秦林波深圳市生态环境智能管控中心广东深圳514021 武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081

焚烧是医疗废物处置的主要方法,但在医疗废物焚烧过程中会产生大量的持久性剧毒有机污染物如多环芳烃(PAHs)、二噁英等。提出利用多孔氧化铝替代传统石英砂作为流化床焚烧炉床料,研究了流化床不同运行工况下多孔氧化铝对医疗废物焚烧过... 详细信息

焚烧是医疗废物处置的主要方法,但在医疗废物焚烧过程中会产生大量的持久性剧毒有机污染物如多环芳烃(PAHs)、二噁英等。提出利用多孔氧化铝替代传统石英砂作为流化床焚烧炉床料,研究了流化床不同运行工况下多孔氧化铝对医疗废物焚烧过程中PAHs生成的影响规律,获得了多孔氧化铝床料抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的最优工艺参数,并从传热、催化和吸附角度揭示了多孔氧化铝抑制医疗废物焚烧过程中PAHs生成的机理。结果表明:采用多孔氧化铝床料替代传统石英砂床料后,医疗废物焚烧烟气中PAHs浓度和其毒性当量浓度均可以降低50%以上;多孔氧化铝床料主要通过传热、催化和吸附作用降低了烟气中PAHs前驱物的浓度,削减了PAHs的生成;当焚烧温度为800℃、过剩空气系数为1.50时,多孔氧化铝床料抑制烟气中PAHs生成的效果最佳。

关键词：医疗废物焚烧多环芳烃(PAHs) 多孔氧化铝石英砂床料

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床料对生物质流化床燃烧黏结特性的影响

中国电机工程学报 2014年第26期34卷 4515-4520页

作者：尚琳琳李诗媛吕清刚中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京市昌平区102249 中国科学院工程热物理研究所北京市海淀区100190

在5 kW鼓泡流化床实验装置上,以循环流化床燃煤灰渣、煤矸石灰渣作为床料,进行了麦秆成型燃料燃烧黏结特性研究。实验表明:900℃工况下,相对于石英砂床料,以上两种床料均能够有效地控制生物质流化床燃烧过程中的黏结现象。结合SEM-EDX... 详细信息

在5 kW鼓泡流化床实验装置上,以循环流化床燃煤灰渣、煤矸石灰渣作为床料,进行了麦秆成型燃料燃烧黏结特性研究。实验表明:900℃工况下,相对于石英砂床料,以上两种床料均能够有效地控制生物质流化床燃烧过程中的黏结现象。结合SEM-EDX分析结果与多相平衡反应计算分析,应用流化床燃煤炉渣、煤矸石灰渣为床料控制麦秆流化床燃烧黏结现象的机理相似。相对于石英砂,两种床料中均含有较高含量的硫元素、较高含量的铝元素,在麦秆燃烧过程中,床料中的铝元素、硫元素会与麦秆灰中高含量的钾元素形成高熔点的物质,有利于减轻麦秆流化床燃烧黏结现象;另外,黏结物中相对高含量的碱土金属元素使得黏结物的熔点提高,有利于控制麦秆流化床燃烧黏结现象。

关键词：生物质流化床黏结床料控制

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床料对固废流化床颗粒混合特性的影响

东南大学学报（自然科学版） 2013年第3期43卷 525-530页

作者：胡颢沙春发邵应娟钟文琪金保昇东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 东南大学能源与环境学院南京210096

在横截面为200 mm×200 mm、高1 200 mm的方形截面冷态流化床反应器中,对4种异型模拟固体废弃物颗粒在不同床料辅助流化下的分布特性进行了试验研究.结果表明,床料密度对床层内颗粒混合的影响较大,床料密度的增大使固废颗粒的浮升趋势... 详细信息

在横截面为200 mm×200 mm、高1 200 mm的方形截面冷态流化床反应器中,对4种异型模拟固体废弃物颗粒在不同床料辅助流化下的分布特性进行了试验研究.结果表明,床料密度对床层内颗粒混合的影响较大,床料密度的增大使固废颗粒的浮升趋势显著增强,单种固废颗粒在床层内的分布特性取决于床料密度与此种颗粒密度的比值ρb/ρp,且对4种固废颗粒考察后发现,当ρb/ρp≈2.4时,床层混合最为理想.床料粒径的增大同样增强了固废颗粒的浮升趋势,但提升幅度相对较小.床料体积分数增大有利于床层内颗粒的稳态混合,为保证固废流化床内良好的流化混合质量,床料体积分数应大于80%.

关键词：床料固体废弃物流化床颗粒混合

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流化床燃烧棉秆的混合特性及床料的选择

动力工程 2007年第6期27卷 943-948页

作者：孙志翱金保升章名耀刘仁平张华钢东南大学能源与环境学院南京210096

在0．2MW热功率的试验台上进行了燃烧试验，研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响。试验结果表明：①长度10～100mm特别是50mm左右的棉秆，与中0．6～1mm床料能均匀地混合。当床料重量比为2％，在流化数为3～... 详细信息

在0．2MW热功率的试验台上进行了燃烧试验，研究了棉秆长度、床料粒径、配比和流化速度对混合均匀程度的影响。试验结果表明：①长度10～100mm特别是50mm左右的棉秆，与中0．6～1mm床料能均匀地混合。当床料重量比为2％，在流化数为3～7时，能均匀地混合流化；但流化数大于7时，混合的均匀度稍有降低，棉秆与床料的配比对混合也有影响。②棉秆流化床燃烧宜选择弱酸性床料，不会出现烧结现象而影响床料的正常流化。

关键词：环境工程学流化床燃烧棉秆床料混合碱金属

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流化床床料与燃煤颗粒的形貌分析

热能动力工程 2007年第1期22卷 46-51页

作者：刘柏谦苏伟强洪慧王立刚北京科技大学机械工程学院北京100083

测量了一台循环流化床锅炉宽筛分原煤和冷渣的颗粒形貌,研究了球形度、Zingg指数、分形分数的变化,关联了Wadell球形度和Krumbein球形度之间的换算关系。研究表明,宽筛分煤燃烧后的冷渣比原煤具有更强烈的非线性特征。采用当量体积直径... 详细信息

测量了一台循环流化床锅炉宽筛分原煤和冷渣的颗粒形貌,研究了球形度、Zingg指数、分形分数的变化,关联了Wadell球形度和Krumbein球形度之间的换算关系。研究表明,宽筛分煤燃烧后的冷渣比原煤具有更强烈的非线性特征。采用当量体积直径与Wadell球形度和Krumbein球形度的关联都是集中到某一个区域范围的散点图;采用扁平度、伸长度和Zingg指数为指标的颗粒形貌分布,显示多数颗粒形貌以片状颗粒为主;采用分形维数进行的颗粒描述显示,大颗粒和小颗粒的分形维数不同,大小颗粒的分界点对原煤约为3.17 mm,冷渣约为3.06 mm。

关键词：流化床床料煤颗粒颗粒形貌片状

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棉秆流化床燃烧的成灰特性和床料选择

太阳能学报 2008年第6期29卷 728-732页

作者：孙志翱金保升章名耀刘仁平张勇东南大学能源与环境学院南京210096

介绍了山东某地棉秆的物理、化学特性,在0.2MWth试验装置上研究了棉秆流化床燃烧时不同床高的温度分布,利用ICP技术对灰的元素成分进行了分析,发现棉秆流化床燃烧时部分碱金属以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大。飞灰中碱金属成分含... 详细信息

介绍了山东某地棉秆的物理、化学特性,在0.2MWth试验装置上研究了棉秆流化床燃烧时不同床高的温度分布,利用ICP技术对灰的元素成分进行了分析,发现棉秆流化床燃烧时部分碱金属以挥发态析出,其中钾元素析出比例最大。飞灰中碱金属成分含量较高,对流受热面的沾灰可能性很大。该文中重点对棉秆流化床燃烧时两种床料:石英砂和高铝矾土的烧结特性进行了研究,通过使用SEM/EDX对两种床料燃烧前后微观结构和元素成分的变化进行了对比,结果发现石英砂床料颗粒表面形成了低温共熔混合物,烧结非常严重,并最终影响到正常流化,高铝矾土床料经长时间运行没有发现烧结现象,因此,棉秆流化床燃烧选择弱酸性的高铝矾土床料为宜。试验结果为棉秆流态化燃烧锅炉设计和运行提供了理论基础。

关键词：棉秆流化床燃烧碱金属床料烧结

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含床料的回转式生物质气化反应器实验

农业机械学报 2016年第6期47卷 207-214,221页

作者：余春江翟相和解桂林周宇盛涂汉超浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

为将传统回转炉窑机械扰动特性与流态化反应器内惰性床料的均温蓄热特性相结合,提出一种回转式气化反应器设计模式,以棉秆颗粒燃料为实验原料,首先考察了回转炉转速、过量空气系数、温度等参数对气化反应系统的影响。实验结果表明,回转... 详细信息

为将传统回转炉窑机械扰动特性与流态化反应器内惰性床料的均温蓄热特性相结合,提出一种回转式气化反应器设计模式,以棉秆颗粒燃料为实验原料,首先考察了回转炉转速、过量空气系数、温度等参数对气化反应系统的影响。实验结果表明,回转炉转速控制在1~4 r/min之间,随转速增加回转炉混合扰动特性增强,炉内温度分布更加均匀,不同指标参量均有提高,在实验范围内回转炉转速在3 r/min时,取得较好的产气结果;实验控制温度在550~700℃范围,各指标均随温度升高有增大趋势,其中燃气热值、气化效率受温度影响较大,实验条件下,600~650℃温度范围内燃气热值和气化效率等指标有较大提升;过量空气系数对产气结果的各项指标均有较大影响,实验控制过量空气系数在0.2~0.4范围内变动,随过量空气系数增加,除产气率和床料区温度在一定程度增大外,其他指标均有先增大后减小的变化趋势,实验中过量空气系数为0.3时气化效果较好。典型热态实验结果表明,该回转式气化反应器产出的燃气组分与流化床接近,考虑显焓的气化效率约为79.3%、碳转化率约为81.3%;以气化炉为核心进行能量平衡计算,显示系统有效输出效率达到86.8%,散热损失为主要能量损失途径;对床料区底灰的分离研究发现,床料区滞留的底灰超过90%停留在床料区下部,且大部分底灰粒径较小。通过控制变量得到优化实验结果,可为该炉型的运行和设计改进提供参考。

关键词：回转式气化反应器床料生物质气化效率

焚烧含盐有机废液添加剂对流化床床料烧结的影响

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化工学报 2002年第12期53卷 1253-1259页

作者：别如山杨励丹周定哈尔滨工业大学环境科学与工程系黑龙江哈尔滨150001

研究分别以砂子和煤灰为床料,含盐废液在流化床中焚烧,添加剂CaO、Fe2O3、A12O3对阻止床料结焦的作用机理.结果表明,当砂子或煤灰中形成Na2CO3时,CaO、Fe2O3能够解决床料的结焦问题,而Al2O3却促进砂子的结焦.当砂子中含有NaCl时,A12O3... 详细信息

研究分别以砂子和煤灰为床料,含盐废液在流化床中焚烧,添加剂CaO、Fe2O3、A12O3对阻止床料结焦的作用机理.结果表明,当砂子或煤灰中形成Na2CO3时,CaO、Fe2O3能够解决床料的结焦问题,而Al2O3却促进砂子的结焦.当砂子中含有NaCl时,A12O3能很好地解决砂子的结焦问题,而CaO、Fe2O3虽然对防止结焦有效果,但不能根本解决砂子的结焦问题.当煤灰中含有NaCl时,CaO、Fe2O3对于防止床料的结焦效果较好,而A12O3反而造成严重结焦.研究结果为含盐有机废液在流化床中焚烧时防止床料结焦选择合适的添加剂提供理论依据.

关键词：焚烧含盐有机废液添加剂床料烧结流化床 CaO Fe2O3 Al2O3 废汽处理氧化铁氧化钙氧化铝

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循环流化床燃烧棉秆两种床料的特性

东南大学学报（自然科学版） 2007年第3期37卷 441-445页

作者：刘仁平金保升仲兆平孙志翱张勇东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室南京210096

分别选用石英砂颗粒和高铝矾土颗粒作为循环流化床的床料,棉杆作为燃料,在0.2MW循环流化床上进行实验.实验结果表明,石英砂颗粒床料容易形成结渣,而高铝矾土颗粒床料使用情况良好.通过对长时间运行后的床料颗粒进行XRF和SEM/EDS分析,发... 详细信息

分别选用石英砂颗粒和高铝矾土颗粒作为循环流化床的床料,棉杆作为燃料,在0.2MW循环流化床上进行实验.实验结果表明,石英砂颗粒床料容易形成结渣,而高铝矾土颗粒床料使用情况良好.通过对长时间运行后的床料颗粒进行XRF和SEM/EDS分析,发现2种床料运行后的化学成分发生改变,随着运行时间的延长,碱金属在床料中富集度越来越高.通过对反应前后内部结构和成分进行比较,发现石英砂床料结渣主要是因为在颗粒的表面生成了低熔点的化合物,在高温条件下床料由于表面层相互粘结而产生结渣,而高铝钒土颗粒可以有效地防止低熔点化合物的生成,从而减少结渣.

关键词：循环流化床生物质床料结渣