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船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究

船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究

作者：庄煌煌集美大学

学位级别：硕士

阐述船舶垃圾焚烧机理、焚烧主要影响因素,介绍燃烧特性和反应动力学的分析方法与理论,对船舶垃圾各主要可燃组分,如厨余、废纸、竹木、织物、橡胶、塑料、污泥等,进行工业分析、元素分析、热值检测、热分析等,精细化研究船舶垃圾的焚... 详细信息

阐述船舶垃圾焚烧机理、焚烧主要影响因素,介绍燃烧特性和反应动力学的分析方法与理论,对船舶垃圾各主要可燃组分,如厨余、废纸、竹木、织物、橡胶、塑料、污泥等,进行工业分析、元素分析、热值检测、热分析等,精细化研究船舶垃圾的焚烧热动力学性能。结果表明:不同种类船舶垃圾,燃烧特性差异大,失重阶段主要集中在250℃00℃,船舶垃圾各可燃组分的表观活化能大多小于100 k J·mol-1,容易实现燃烧反应,适合焚烧处理。船舶垃圾总体具有高水分、高挥发分、低热值、低灰分的物性特点,为助于降低垃圾干燥时间,保证垃圾稳定着火燃烧,有必要为船舶垃圾辅以外部燃料焚烧。探索船舶垃圾辅以超细煤粉实现高效焚烧技术,通过分析煤粉超细化对颗粒粒度分布、孔隙及比表面的影响,讨论超细化前后煤粉的煤质变化,研究超细前后煤粉的燃烧特性及反应动力学。结果表明:煤粉超细化后,煤粉粒度分布更均匀,孔隙容积和比表面积增大;随着煤粉粒径的减小,着火温和燃尽温度下降,且趋势呈线性关系。煤粉超细化对改善福建无烟煤这类极难燃煤种的燃烧特性效果更为显著,以典型的福建龙潭林无烟煤为例,当煤粉平均粒径从53.488μm减小至13.716μm时,其着火温度从673.17℃降低到658.07℃,燃尽温度从802.05℃到773.7℃,表观活化能从191.39 k J·mol-1减小到177.28k J·mol-1,综合燃烧特性指数从4.919×10-8增大到5.705×10-8。探索船舶垃圾辅以混煤粉实现高效焚烧技术,以神木煤粉和不同煤粉粒径的福建无烟煤粉为对象,研究不同混烧比例下的混煤燃烧特性及反应动力学。结果表明:混煤燃烧特性相较于各组分煤发生了明显变化,混煤中高反应性煤的存在可以明显整体改善难燃煤的着火和燃烧情况。当难燃的福建无烟煤混入易燃的神木煤,挥发分初析温度降低了约260℃,着火温度下降了约240℃,燃尽温度降低了约40℃,综合燃烧特性指数上升一个数量级,表观活化能也显著降低。而且,难燃煤种福建无烟煤的粒径越小,对混煤燃烧特性改善的影响贡献越大。综合考虑难燃煤的着火燃烧改善效果、高反应性煤的燃料成本节约,选择难燃煤与优质煤以3:7比例组成的混煤为佳。采用ANSYS CFX数值模拟了船用垃圾焚烧炉以煤粉助燃时的温度场、辐射强度场、浓度场等。模拟发现:当船用焚烧炉用煤粉助燃,其炉膛内部主气相区温度几乎都在1000K400 K高温之间,炉内辐射强度也处于较高水平,有利于船舶垃圾中可燃成分的充分燃烧,提高船舶垃圾的焚烧效率,且能够有效预防二恶英类污染物的生成。

关键词：船舶垃圾超细煤粉混煤燃烧船用焚烧炉 ANSYS CFX数值模拟

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船舶垃圾资源化利用研究

船舶垃圾资源化利用研究

作者：曾广博华南理工大学

学位级别：硕士

船舶作为世界贸易中最重要的运输工具,在全球范围内大约有90%的货物和商品都是通过船只运送到各个领域。船舶在航运过程中会产生大量的垃圾,这些垃圾若得不到合适的处理将对生态环境造成巨大的破坏。由船舶造成的海洋环境污染问题已成... 详细信息

船舶作为世界贸易中最重要的运输工具,在全球范围内大约有90%的货物和商品都是通过船只运送到各个领域。船舶在航运过程中会产生大量的垃圾,这些垃圾若得不到合适的处理将对生态环境造成巨大的破坏。由船舶造成的海洋环境污染问题已成为全球亟待解决的严峻问题,仅船舶排放的废气形成的大气污染已占全球大气污染源的10%。因此,探索并研究符合大型船舶实际情况的船舶垃圾高效清洁资源化利用技术具有重要的现实意义。利用热失重分析方法研究船舶塑料垃圾在不同升温速率和不同气氛下的热解特性,并得到了热解动力学参数。结果表明,船舶塑料垃圾的热解过程主要有3个阶段,比一般塑料热解复杂;随着升温速率增大,最大热解速率和最大热解速率温度等热解特性参数也增大,反应变得更剧烈;N2/CO2比为4:1时,热解反应进行的最完全,固体残留率最少。动力学分析表明,采用3个连续一级反应模型能很好地拟合实验数据;不同的升温速率和气氛比对反应各阶段活化能均有不同程度的影响。采用热重-红外光谱联用分析方法,针对船舶塑料垃圾的典型组分(包装塑料、废弃缆绳和废旧渔网)的主要成分PVC、PE和PA6进行热解研究,以3种典型塑料成分热解过程中的失重特性和逸出气相产物作为表征,研究其共热解过程的相互影响作用。PA6和PE热解过程均为一步分解,PVC热解过程分为两个阶段。船舶塑料混合热解时存在分子间自由基团的相互作用,对PE与PA6、PA6与PVC的共热解产生明显协同效应,并不同程度地降低了3种组份混合热解的反应活化能和残余质量,提高挥发性产物(如热解油、气)的比例。对6种典型组分(重油、木料、棉纤维、PA6、PE和PVC)在不同升温速率下进行燃烧失重特性和逸出气体分析实验,得到了六种典型组分各升温速率下燃烧特性参数。在20℃/min的升温速率下分别进行两两组分混烧实验,结果表明:PVC和重油、木料、PA6,重油和棉纤维的混燃均促进反应的进行,有利于降低残留质量;木料与塑料,PVC与PA6混合燃烧对于CO的生成起到显著的抑制作用;重油与棉纤维的混燃抑制了CO2的生成;PVC与棉纤维、PA6、PE,木料与PA6、PE,PA6与棉纤维等混燃有助于减少NOx的排放;木料与PA6、PE,重油与PA6,PVC与其它五种组分的混燃均有利于降低SO2的排放。从船舶节能角度出发,提出了一种综合利用船舶垃圾焚烧炉及柴油动力装置余热的回收系统。对系统各部件和工质参数进行计算,为设备设计和选型提供依据;对系统进行?平衡和热平衡计算,得到系统的各项损失和效率。对系统进行经济性分析,结果表明该系统将能量利用率εE提高了3.54%,动力装置有效热效率ηe提高了3.11%,节能效果显著,获得额外收益为1300.12万元/年,系统投资回收期约为1.6年,对本系统进行投资是切实可行的。

关键词：船舶垃圾 TG-FTIR 热解燃烧余热利用

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广州港船舶垃圾的接收处理

环境保护 1997年第8期25卷 7-8页

作者：伍文波张莉广州港务局卫生环保处

珠江广州河段的水质污染日益严重，严重威胁着饮用珠江水的广东人民，为保护珠江水资源，促进广东经济更快地发展，本文从环境保护出发，阐述船舶垃圾如何进行处理，以利于改善环境、减少污染。在众多的治理方法中，处理技术较成熟，处... 详细信息

珠江广州河段的水质污染日益严重，严重威胁着饮用珠江水的广东人民，为保护珠江水资源，促进广东经济更快地发展，本文从环境保护出发，阐述船舶垃圾如何进行处理，以利于改善环境、减少污染。在众多的治理方法中，处理技术较成熟，处理成本较低的当首推焚烧处理。我们采用复合式气化焚烧炉，能达到国家排放标准，可以避免产生二次污染。

关键词：船舶垃圾接收处理垃圾处理焚烧焚烧炉

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防治船舶垃圾污染保护海洋环境

环境保护 2008年第19期36卷 62-63页

作者：刘福生交通运输部海事局副局长

随着我国经济的快速发展,环境保护问题日益突出。保护海洋环境是实现经济社会可持续发展的重要前提。船舶垃圾监管的基本情况海洋垃圾主要包括陆源垃圾和海源垃圾两个方面。

关键词：环境保护问题垃圾污染海洋环境船舶垃圾经济社会可持续发展防治海洋垃圾

基于生命周期影响评价法的船舶垃圾处理工艺分析

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环境污染与防治 2013年第11期35卷 98-102页

作者：陈昱萌马晓茜吴婕陈新恩华南理工大学能源高效清洁利用广东普通高校重点实验室广东广州510640 广州航海高等专科学校广东广州510725

基于生命周期影响评价法,以广州港的船舶垃圾为例,对符合国际海事组织建议的3种处理工艺(岸上处理、船上焚烧、综合处理)为研究对象,对其环境影响进行评价。根据系统边界图,确定3种处理工艺每一个流程所产生的输入与输出。通过环境影响... 详细信息

基于生命周期影响评价法,以广州港的船舶垃圾为例,对符合国际海事组织建议的3种处理工艺(岸上处理、船上焚烧、综合处理)为研究对象,对其环境影响进行评价。根据系统边界图,确定3种处理工艺每一个流程所产生的输入与输出。通过环境影响评价得到,就全球变暖、酸化、富营养化、光化学臭氧合成这4种环境影响类型来说,环境影响潜值最大的工艺为船上焚烧,为0.129人当量,最小的工艺为岸上处理,为0.094人当量。

关键词：船舶垃圾生命周期影响评价船上焚烧岸上处理综合处理

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在港船舶垃圾管理法律问题研究

在港船舶垃圾管理法律问题研究

作者：何冰大连海事大学

学位级别：硕士

海洋——生命的摇篮,她孕育了人类的文明,是人类赖以生存和持续发展的第二疆土。21世纪是海洋的世纪已越来越成为大家的共识。海洋环境的状况对社会和国家的发展有着极为重大的影响。然而,随着利用海洋、开发海洋资源脚步的不断加大,人... 详细信息

海洋——生命的摇篮,她孕育了人类的文明,是人类赖以生存和持续发展的第二疆土。21世纪是海洋的世纪已越来越成为大家的共识。海洋环境的状况对社会和国家的发展有着极为重大的影响。然而,随着利用海洋、开发海洋资源脚步的不断加大,人类活动已经给海洋带来了难以承受的压力。如何保护海洋环境成为了人们日益关注的热门话题。提到海洋必然离不开船舶,我国是一个船舶大国,船舶污染作为海洋污染的重要内容之一,防止船舶污染也不可避免的成为了热中之热。随着船舶运输业的发展,人类对海洋的利用达到了一种前所未有的程度。但是船舶污染也随之达到了不得不重视的情况。面对海洋的污染,海域质量的明显下降,开始存在大量的学术论文和学术理论对这一方面进行研究。从目前防污立法来看,船舶防污无疑是发展最快的领域。这些研究成果很大程度上推动了我们对船舶防污相关国际公约的认识和理解。通过观察能够看出,这些成果颇多的介绍了公约的内容,或者其中的权利义务,对油类防污规制也多有探讨。然而随着超级巨轮的出现,船舶数量的激增,船舶污染的加剧,人们对船舶防污的研究已不再局限于个别类型的防污,人们的目光开始移向从根源做起的全面防污。如何全面防止船舶污染已经成为新一轮的国际任务。基于以上,本文从小处入手,研究船舶垃圾在港口的防污状况。在分析我国现行在港船舶垃圾管理立法现状的基础上,提出我国现行的在港船舶垃圾管理立法中存在的问题,并且初步的尝试拟定相应的解决对策,以实现对我国的海洋环境更加有力保护。

关键词：港口船舶垃圾防污对策