垃圾裂解动力学研究现状.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2010年第11期蓦文章编号：ooI1‘o10n一0o一04垃圾裂解动力学研究现状：述：张浩，颜杰，李新跃，唐楷，刘科财，李红(四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡643000)摘要：本文中介绍了垃圾裂解动力学的研究现状，并较为详细的介绍了垃圾热裂解和微波裂解动力学的发展状况。比较了两者各自的特点。关键词：垃圾；热裂解；动力学中图分类号：X70文献标识码：ASituationofthestudyonpyrolys~dynamicsofwasteZHANGHao，YANJie，LIXin—yue，TANGKai，LIUKe—cai，LIHong(C

2、ollegeofMaterialsandChemicalEngineering，SichuanUniversityofScience＆Engineering，Zigong64300，China)Abstract：Thepresentsituationofthestudyonpyrolysisdynamicsofwastewasintroduced．Thepyrolysisdynamicsofwasteandthemicrowavepyrolysisdynamicsofwastewereintroducedandcompareddetaitedly．Keywords：waste；pyrolys

3、isdynamics；microwave垃圾热解是一种新型的处理垃圾的方法，尽管O2在实验过程中表现出了很好的优越性，如容易控制，CO，CO2，H0，C一炭黑燃烧减少垃圾处理的二次污染等优点，但由于其发展和T研究的时间不长，还没有形成很好的理论依据，就目纤维素3(C6H。oO)一左旋葡萄糖t前而言还不能应用于实际的垃圾处理过程中。本文J，0：从其理论上就垃圾裂解动力学角度来介绍几种垃圾可燃性挥发组分火焰燃烧处理方法及研究现状。纤维素分子状态下迅速回热升温，随机生成H。、CO、CO：、H0、甲烷等可燃性挥发组分以及其他低分1垃圾热裂解动力学研究现状子的有机物，这些热解组分与部分存在的氧发生燃烧

4、反应，进一步生成CO和水⋯。1．1热解(Pyrolysis)法的阐述就目前而言，还没有最合适的方法来处理每天热解(Pyrolysis)法是利用垃圾中有机物的热不产生的大量垃圾，但是关于处理垃圾的各种方法都稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏，使有相关的文献报道。其中研究的一个热门就是用热有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液裂解和微波裂解来处理垃圾，但关乎两种方法的理体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。论还不是很成熟，因此，本文就此介绍这两种方法关热解反应可以用通式表示如下：于垃圾裂解动力学方面的研究。城市生活垃圾一气体(H2、CH、CO、CO2)+有1．2热解动力学

5、研究的主要对象机液体(有机酸、芳烃、焦油)+固体(炭黑、炉渣)从研究成分上来看，目前关于垃圾热裂解的研热解产物的产率取决于原料的化学结构、物理究主要集中在垃圾组分中的单一组分上，这是由于形态和热解的温度和速度。Shafizadeh等人对纤维素垃圾成分复杂，而且不同城市的垃圾的组成也不大的热解过程进行了较为详细的研究后，提出了用下一样。梁小平等对城市生活垃圾中的几种典型成分图描述纤维素的热解和燃烧过程。塑料、果皮、厨余等做了研究，结果表明对于不同组分的垃圾而言，其热解动力学模型的反应机理函数具有不同的形式【21。吴汉靓等人利用木屑进行快速裂解制成生物油，并对其进行了红外光谱分析，结果收稿日期：

6、2010—09—06表明木屑生物油的低水分含量和高热值为其应用创作者简介：颜杰(1964一)，男，工学硕士，教授，主要从事精细化工造了良好的前景『31。廖艳芬等人则对纤维素的快速热和化学工艺方面的教学与科研工作。2010年第11期张浩等：垃圾裂解动力学研究现状裂解进行了试验和分析c4l。彭云云等人则对蔗渣半纤阻碍作用，丽裂解生成的聚合物和气体的分子量分维素的热裂解特陛及动力学做了研究，作者认为蔗布的动力学未被考虑。基于此，McCoy等提出了分子渣半纤维素的热解过程分为4个阶段¨51。量分布动力学模型(molecular—weight—distributionYoshiaki和Matsuzaw

7、a在热重天平上分别研究kineticsmode1)或简称为分布动力学模型(distribution了PE、PP、PS、PVC、PVDC等多种塑料与生物质混合kineticsmode1)，研究聚合物链裂解过程下分子量变热解，结果发现仅PVC、PVDC与生物质之间有相互化效应⋯。该模型假设裂解过程包含3个涉及自由反应。L．Sarum等人将塑料和报纸混合热解失重与基反应的步骤：自由链裂解反应、链端裂解反应和加两种单