化工、冶金、造紙等行業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量可生化性低、毒性高、成分復雜的有機廢液；如果這些廢液未經(jīng)任何處理而直接排放到環(huán)境中,會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染；而采用常規(guī)的生化處理手段也很難達到徹底、安全的處理目的。焚燒法作為一種能真正實現(xiàn)資源化、減量化和無害化的處理方式,已經(jīng)越來越廣泛地應用于高濃度含鹽工業(yè)有機廢液的處理中。但是在實際應用中,廢液焚燒處理仍面臨著一系列的技術和操作難題,這主要體現(xiàn)在：（1）廢液成分的復雜性以及各組分含量的波動容易引起焚燒過程的不穩(wěn)定,從而使得廢液中有毒有害物質不能完全分解、降解；同時焚燒過程的波動也容易引起二次污染物（如NOX、SO,）排放的增大,從而再次對環(huán)境產(chǎn)生危害。（2）由于生產(chǎn)過程的帶入,廢液中含有的不可燃無機物質在高溫燃燒區(qū)釋放、轉變形成了具有獨特物理狀態(tài)和化學性質的灰形成組分,這些灰形成組分通過高溫煙氣的夾帶進入余熱回收通道,從而在受熱面（如換熱管表面）黏附、累積,形成了能夠降低換熱效率、引起煙道堵塞甚至停爐的積灰／結渣物,增加了設備運行的非安全因素。 本文以典型化工廢液為研究對象,利用實驗分析手段和數(shù)值計算方法,對化工廢液焚燒過程可能出現(xiàn)... 

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 工業(yè)廢液排放與處理概述
        1.1.1 工業(yè)廢液的排放與技術處理路線
        1.1.2 工業(yè)廢液焚燒處理概述
        1.1.3 廢液焚燒爐概況
    1.2 典型固(液)態(tài)廢棄物動力學研究及工業(yè)規(guī)模數(shù)值模擬
        1.2.1 典型固(液)態(tài)廢棄物動力學特性研究
        1.2.2 工業(yè)規(guī)模固(液)態(tài)廢棄物焚燒過程的數(shù)值模擬
        1.2.3 典型二次污染物排放的研究概況
    1.3 典型固(液)態(tài)廢棄物焚燒積灰/結渣實驗研究
        1.3.1 實驗室研究方法
        1.3.2 小型或中型實驗裝置研究
        1.3.3 實際裝置研究
    1.4 典型富(堿)鹽型灰形成組分沉積過程的數(shù)值研究
    1.5 存在的問題和本文的主要思想
    1.6 本文的研究內容
2 化工廢液熱解和燃燒動力學特性實驗研究
    2.1 熱分析原理與動力學理論
        2.1.1 熱分析原理
        2.1.2 動力學基礎理論
    2.2 化工廢液成分與物性參數(shù)分析
        2.2.1 化工廢液成分分析
        2.2.2 化工廢液工業(yè)和元素分析以及相關物性參數(shù)
        2.2.3 化工廢液黏度與溫度、濃度的關系
    2.3 熱重實驗裝置和方法
        2.3.1 實驗設備
        2.3.2 實驗內容和條件
    2.4 化工廢液熱解特性分析
        2.4.1 TG-DTG分析曲線
        2.4.2 DSC分析曲線
        2.4.3 熱解特性分析
        2.4.4 熱解動力學分析
    2.5 化工廢液燃燒特性分析
        2.5.1 TG-DTG分析曲線
        2.5.2 DSC分析曲線
        2.5.3 燃燒性能分析
        2.5.4 燃燒動力學分析
    2.6 化工廢液熱解與燃燒特性綜合分析
    2.7 本章小結
3 化工廢液焚燒積灰結渣過程和機理的實驗研究
    3.1 實驗裝置與方法
        3.1.1 實驗裝置
        3.1.2 化工廢液固形物灰樣制取與分析
        3.1.3 實驗條件與灰渣取樣
    3.2 灰渣樣品表觀特征
    3.3 灰渣樣品元素分布分析
    3.4 灰渣樣品微觀形貌分析
    3.5 灰渣樣品礦物質分析
    3.6 積灰/結渣物形成過程分析
    3.7 本章小結
4 灰渣高溫熔融熱分析實驗研究
    4.1 前言
    4.2 灰熔融性測試
        4.2.1 實驗裝置與內容
        4.2.2 實驗結果與分析
    4.3 灰渣熔融特性的同步熱分析
        4.3.1 實驗裝置與內容
        4.3.2 實驗結果與分析
    4.4 本章小節(jié)
5 工業(yè)規(guī)�；U液焚燒爐燃燒過程數(shù)值研究
    5.1 化工廢液焚燒裝置概況與模型假設
    5.2 數(shù)學模型建立與分析
        5.2.1 湍流模型
        5.2.2 混合分數(shù)/PDF模型
        5.2.3 輻射模型
        5.2.4 離散相模型
        5.2.5 化學反應模型
        5.2.6 NO_x數(shù)學模型
        5.2.7 SO_x數(shù)學模型
    5.3 模型求解與邊界條件設定
        5.3.1 模型求解
        5.3.2 邊界條件與模擬工況
    5.4 模型驗證
    5.5 結果與討論
        5.5.1 速度場分析
        5.5.2 煙氣流動流線與粒子運動軌跡
        5.5.3 溫度場分布
        5.5.4 組分濃度分布以及與溫度關系
        5.5.5 NO_x組分濃度分布
        5.5.6 SO_x組分濃度分布
    5.6 本章小結
6 富鹽型飛灰粒子黏附評價的熱動力學模擬與實驗分析
    6.1 前言
    6.2 黏附評價與方法
        6.2.1 能量守恒理論(Energy conservation theory)
        6.2.2 經(jīng)驗黏度模型(Viscosity-based model)
        6.2.3 熔融組分理論(Melt fraction method)
    6.3 FactSage軟件簡介
        6.3.1 FactSage軟件介紹
        6.3.2 FactSage軟件基本原理
    6.4 熱動力學模擬的輸入?yún)?shù)與實驗分析
    6.5 計算結果與分析
        6.5.1 熱力學模擬的礦物質組成
        6.5.2 熱動力學模擬結果
        6.5.3 基于XRD定量分析的實驗結果
        6.5.4 不同方法的熔融曲線評價
    6.6 本章小結
7 廢液焚燒余熱鍋爐氣固兩相流動與換熱過程分析
    7.1 前言
    7.2 物理模型
    7.3 數(shù)學模型建立與分析
        7.3.1 離散相模型
        7.3.2 灰形成組分冷凝模型
        7.3.3 沉積與脫落模型
        7.3.4 傳熱模型
    7.4 模型求解與邊界條件確定
        7.4.1 網(wǎng)格生成和獨立性驗證
        7.4.2 邊界條件與模擬工況
    7.5 結果與討論
        7.5.1 溫度場分布與模型驗證
        7.5.2 速度場分布與飛灰粒子運動軌跡
        7.5.3 飛灰粒子沉積與分布
        7.5.4 實際沉積狀況測量與比較
        7.5.5 飛灰沉積對煙道換熱過程的影響
    7.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3724959