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高浓度有机废液在流化床中焚烧处理研究

李诗媛

   采用流化床焚烧处理高浓度有机废液时存在以下问题,当焚烧含高浓度碱金属盐的有机废液时,会出现床料烧结现象,严重的床层烧结最终将导致流化床在较短时间内停止流化;在流化床运行温度(800~900℃)下,向炉内直接送入钙基吸收剂(如石灰石等)去除HCl气体效率较低。本文针对上述问题,提出了双温双床气化氧化流化床焚烧新工艺,该项技术能够解决目前利用流化床焚烧高浓度有机废液遇到的难题。它将流化床低温气化与流化床高温氧化燃烧有机组合解决了流化床床料结团、烧结问题,有效地脱除了高浓度有机废液焚烧后产生的HCl、SO2和NOx等有毒有害气体,并且能够将废液中的有毒有机物彻底焚毁。 本文主要针对双温双床气化氧化流化床焚烧技术中的低温气化流化床焚烧技术进行理论机理和实验室研究,通过对含有机氯、碱金属盐、有机氮的高浓度有机废液在低温气化流化床中的焚烧特性和控制方法的研究,得到双温双床气化氧化流化床焚烧炉低温气化室的设计和运行的必要参数,解决该项焚烧技术中的关键性问题,为双温双床气化氧化流化床焚烧炉的设计和实际工程应用提供理论和实验依据。具体研究内容如下。 1.研究含氯有机废液在流化床中焚烧HCl生成与控制机理。在实验室规模的小型流化床实验台上,进行含三氯乙醛有机废液的焚烧及利用钙基吸收剂(CaO和石灰石)炉内脱除HCl的实验研究。研究结果表明只有温度高于600℃有机氯转化为HCl的转化率才能够达到95%以上,并且随着温度的升高转化率逐渐增大;钙基吸收剂去除HCl的最佳工况是500~600℃,Ca/Cl摩尔比为3.5。通过对不同温度不同反应时间下的CaO颗粒表面进行扫描电子显微镜(SEM)分析,从微观上看到产物层的形成从晶体成核、晶体长大到产物层越来越致密,到最后开始断裂的整个过程。高温(>600℃)下CaO与HCl之间的反应受化学反应和产物层扩散共同控制。在低温下对CaO与HCl之间的气固反应进行反应动力学分析,计算得出化学反应活化能和产物层扩散活化能,分别为11.81kJ/mol和14.82kJ/mol。……   
[关键词]:双温双床;流化床;HCl;逾渗理论;烧结;HCN
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:哈尔滨工业大学2006年