【摘要】：隨著我國工業(yè)發(fā)展水平的提高,工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物不斷增多,且成分復雜。目前,我國工業(yè)固廢環(huán)保處理現(xiàn)狀并不樂觀,處理工藝較為復雜,處理成本較高,而熱裂解技術(shù)應用于工業(yè)固廢的環(huán)保處理,既可以實現(xiàn)資源的再生利用,又可避免環(huán)境污染,所以對工業(yè)固廢熱裂解處理的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文在對熱裂解實驗研究的基礎上,對工業(yè)固廢熱裂解處理裝置進行了研究,旨在滿足工業(yè)固廢熱裂解處理需求,實現(xiàn)資源再生利用和環(huán)境保護。重點是設計了一套工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng),并以系統(tǒng)中進料控制環(huán)節(jié)和裂解釜溫度控制環(huán)節(jié)為主要研究對象,以進料裝置的設計及其進料控制方案、裂解釜結(jié)構(gòu)設計及其溫度控制方案為主要研究內(nèi)容。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)熱裂解實驗的研究:主要分析了實驗的工藝流程,進行了混合固體廢棄物的熱裂解實驗,對實驗數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié),并結(jié)合實驗研究分析了工業(yè)固廢熱裂解處理工藝各環(huán)節(jié)設計要求。(2)系統(tǒng)整體設計:分析了傳統(tǒng)工業(yè)固廢熱裂解處理工藝的局限性,并結(jié)合熱裂解實驗工藝設計經(jīng)驗,提出了本文的工業(yè)固廢熱裂解處理工藝。然后,根據(jù)系統(tǒng)需求和工藝流程,設計了工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架。(3)進料系統(tǒng)的分析與設計:以工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架中進料控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)為對象展開研究。首先,分析了混合物料的熱重損失特性,從而確定了三段變螺距螺旋送料方式;然后,設計了進料系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu),包括進料環(huán)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)和裂解釜結(jié)構(gòu),并對系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進行了計算;最后,對進料控制系統(tǒng)的架構(gòu)和控制流程進行了設計,實現(xiàn)了裂解釜進料控制系統(tǒng)的設計。(4)溫度控制系統(tǒng)設計:以工業(yè)固廢熱裂解處理控制系統(tǒng)總體框架中裂解釜溫度控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)為對象展開研究。首先,確定了裂解釜電磁感應加熱的加熱方式,并建立了裂解釜的傳熱模型;然后,對裂解釜溫度控制系統(tǒng)進行設計,主要包括系統(tǒng)方案設計和系統(tǒng)硬件設計;最后,提出了模糊自適應PID溫度控制算法,并對控制算法進行了仿真和分析,驗證了溫度控制算法的可行性,完成了裂解釜溫度控制系統(tǒng)的設計。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X705;TP273
【圖文】：

（１）熱裂解環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)直接涉及物料的熱裂解反應，物料的反應環(huán)境應該封、無氧和低壓的熱裂解機理要求，為了達到此要求，反應爐內(nèi)溫度、壓力據(jù)要求能夠采集和控制；同時，需要合理設計反應釜結(jié)構(gòu)，使其符合保溫、耐以及良好的密封性等要求。逡逑（２）產(chǎn)物分離和收集：熱裂解后的碳黑可留在爐內(nèi)，而出來的油、氣混合物一步處理。高溫油、氣混合物從爐內(nèi)出來后對其進行冷凝后，油、氣在低溫了分離，從而可以采取不同的裝置對其進行收集。逡逑（３）工藝的連貫性：首先，物料需要按照預期設定條件正常反應，產(chǎn)生的產(chǎn)夠從爐內(nèi)出去，進入后續(xù)工序；其次，產(chǎn)物處理環(huán)節(jié)需要實現(xiàn)對產(chǎn)物實現(xiàn)分離集的功能。整體系統(tǒng)要能保持連貫性，不能發(fā)生爐內(nèi)氣體堆積或者重油堆積管徑無法收集等狀況。逡逑根據(jù)實驗工藝分析，設計出了熱裂解實驗整體裝置，如圖２．１所示。整體裝工藝要求，能滿足物料熱裂解反應的環(huán)境要求，實現(xiàn)了產(chǎn)物的分離和收集功能，逡逑對溫度、壓力等實現(xiàn)檢測和控制。逡逑

（３）其它裝置：主要包括系統(tǒng)的管道和儀表（如壓力表、流量計）的配套設計、逡逑攝像系統(tǒng)的配置，以及相關(guān)分析儀器。逡逑組建成功后的實驗裝置實物圖如圖２．２所示。逡逑Ｍｉ：逡逑圖２．２實驗裝置實物圖逡逑２．３實驗數(shù)據(jù)分析與總結(jié)逡逑２．３．１實驗數(shù)據(jù)分析逡逑實驗的主要步驟為：逡逑（１）

（３）其它裝置：主要包括系統(tǒng)的管道和儀表（如壓力表、流量計）的配套設計、逡逑攝像系統(tǒng)的配置，以及相關(guān)分析儀器。逡逑組建成功后的實驗裝置實物圖如圖２．２所示。逡逑Ｍｉ：逡逑圖２．２實驗裝置實物圖逡逑２．３實驗數(shù)據(jù)分析與總結(jié)逡逑２．３．１實驗數(shù)據(jù)分析逡逑實驗的主要步驟為：逡逑（１）

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王中慧;盧歡亮;;生物質(zhì)廢物裂解爐述評[J];廣東化工;2015年09期

2 張雪;白雪峰;趙明;;廢塑料熱解特性研究[J];化學與黏合;2015年02期

3 劉英俊;喬慧君;杜愛華;;廢輪胎熱裂解研究進展[J];世界橡膠工業(yè);2015年01期

4 陳貴寶;劉增收;;新型電磁加熱反應釜[J];山東工業(yè)技術(shù);2013年Z1期

5 蔣恩臣;蘇旭林;王明峰;熊磊明;趙創(chuàng);許細微;;生物質(zhì)連續(xù)熱解反應裝置的變螺距螺旋輸送器設計[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2013年02期

6 賈懿曼;張順利;舒新前;賈晉煒;付興民;;城市固體廢棄物熱解研究現(xiàn)狀[J];可再生能源;2012年12期

7 王春曉;劉海;杜清府;;前饋Smith控制在反應釜控制中的應用研究[J];測控技術(shù);2011年04期

8 楊軍民;;反應釜溫度控制的研究現(xiàn)狀及化工自動化發(fā)展現(xiàn)狀[J];廣東化工;2010年05期

9 陳楊;鄭才國;嚴寒冰;;基于PLC的反應釜模糊PID溫度控制系統(tǒng)[J];成都電子機械高等�？茖W校學報;2008年04期

10 許建鳳;田建創(chuàng);方蕾;;基于串口服務器的PLC網(wǎng)絡控制系統(tǒng)[J];浙江工業(yè)大學學報;2008年02期

本文編號：2789717