城市生活垃圾热风干燥模拟实验研究
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焚烧炉条件下典型城市生活垃圾干燥过程的试验研究的开题报告标题:焚烧炉条件下典型城市生活垃圾干燥过程的试验研究一、研究背景和意义随着城市化进程的加速,城市生活垃圾产生量不断增加,处理压力越来越大。
焚烧是生活垃圾处理方式之一,可以将垃圾转化为能源和灰渣,具有较好的处理效果,但是在焚烧过程中垃圾的干燥程度对焚烧效果有很大的影响。
目前国内外对焚烧炉条件下垃圾干燥过程的研究较多,但是针对不同垃圾种类、湿度等因素对干燥过程的影响研究较少。
本研究旨在通过试验研究,在焚烧炉条件下探究典型城市生活垃圾的干燥过程,探究垃圾不同湿度、种类等因素对干燥过程的影响,为实际生活垃圾焚烧处理过程提供理论支持。
二、研究内容和方法1. 研究内容:(1)探究不同湿度垃圾的干燥过程,确定最佳干燥温度和时间;(2)对比不同垃圾种类的干燥过程,分析影响干燥的因素和特点;(3)分析垃圾干燥过程中的温度、湿度、压力等参数变化情况。
2. 研究方法:(1)样品制备:采集典型城市生活垃圾样品,分别进行不同湿度垃圾制备,并按一定比例混合不同垃圾种类;(2)试验装置:建立符合国际标准的焚烧炉试验装置,控制加热功率、通风速度等参数;(3)试验过程:将制备好的垃圾放在焚烧炉中,记录垃圾干燥过程中的温度、湿度、压力等参数变化;(4)实验数据分析:处理数据并分析干燥过程中的特点和影响因素。
三、预期成果及研究意义通过实验研究探究典型城市生活垃圾干燥过程,得出最佳干燥温度和时间,并分析不同湿度、种类等因素对干燥过程的影响,有助于完善生活垃圾焚烧处理工艺,提高焚烧效率和减少排放,有利于城市化进程中垃圾问题的解决,对环境保护和可持续发展具有积极意义。
使燃烧充分,提高燃烧效率,减小灰渣的热灼减量。
燃尽段将燃烧段送过来的固定碳索及燃烧炉渣中未燃尽部分完全燃烧。
这个阶段垃圾应该在炉排上有一定的停留时间,一方面可以燃尽炉渣中的可燃物,减少灰渣的热灼减量;另一方面应维持适当的燃烧,不致产生烧结块,以顺利排除炉渣。
1.5.2对床层上方气相燃烧的理论分析与实验研究Hans—HeinzFrey”1等人通过实验和数值模拟的方法研究了城市生活垃圾在炉排炉中的燃烧过程,通过试验设备到可以监测燃烧室内燃烧床表面的温度和燃烧产物。
计算模拟步骤如下:由试验得到的沿炉排方向的分布函数,如:烟气温度函数、燃料床的温度函数、炉篦的温度函数,这些数据作为床层上面气相燃烧室的热和流动模拟的入口边界,再用软件对整个流动区域来进行数值计算,从而得出整个流动区域内的物质浓度分布和温度分布。
实验装置示意图如下:图1.3Hans—HeinzFrey等人的实验装置示意图实验装置示意图包括炉体和烟气处理装置,但它的主要研究对象是炉体下部空间垃圾燃烧区域内的温度分布和浓度分布。
计算结果包括区域内的温图15V.NASSERZADEH等人模拟的炉型及矢量图他们对二次风的位置进行了大胆的设想,从纯设计方面做了调整,如果考虑到制造和运行方面可能还会有实现起来的困难,但是他们在不同工况下,通过流场、温度场和浓度场的改变来评价整个焚烧炉的燃烧性能的这个方法是很值得学习和借鉴的,他代表了当今对焚烧炉燃烧模拟评价的一个潮流。
同样,从这几个方面考虑焚烧炉性能的还有英国的J.Swithenbank“”3、丹麦奥尔堡大学的SsrenK.Kmr“”、韩国的JAE—HYUNHAN。
”等等。
以上的做法都是把整个垃圾焚烧过程分成两块来计算的,即床层的燃烧计算和上部空间的气相的燃烧模拟计算,一般上部空间的气相的燃烧计算模拟都是借助于成熟的商业软件来计算的,它是以床层的计算结果作为边界条件的,这也是通行的办法。
但是除了以上的做法之外,也有人曾大胆设想,把整个垃圾焚烧过程归结为~个过程来计算,即通过商业软件把两个过程综合在一起来计算,大概的想法是这样的,气相燃烧还是在上部燃烧,还是采取原来的模型,床层部分的计算作为基本方程(质量守恒、动量守恒、能量守恒方程)的源项处理,这种做法的难点在于对床层部分燃烧过程的描述上,因为床层部分的燃烧过程是很复杂的,它要包含床层子模型中的燃料干燥、挥发分解和焦炭的氧化等等。
城市生活垃圾典型组分热解和流化床气化特性试验研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市化进程的不断加速,城市生活垃圾的数量不断增加,垃圾的综合处理利用成为城市管理的一大难题。
对于城市生活垃圾的综合处理利用,利用热解和气化技术最为有效。
热解和气化技术可以把垃圾中的有机物转化为能源或有用的化学物品,从而实现垃圾零排放、资源化利用和环境保护的目标。
因此,对城市生活垃圾的热解和气化特性进行研究,不仅可以促进城市垃圾的资源化利用,还可以为城市垃圾处理技术的改善提供一定的理论基础。
二、研究内容及目标本研究将针对城市生活垃圾的典型组分进行热解和流化床气化实验。
研究内容包括实验前的垃圾化学性质分析、垃圾典型组分的筛选、热解和气化实验参数的设计、实验数据的处理分析等。
通过实验数据的对比和分析,了解城市生活垃圾中不同组分的热解和气化特性,为城市垃圾的综合处理利用提供参考。
研究目标:1、了解城市生活垃圾中典型组分的热解和气化特性。
2、探究城市生活垃圾的综合处理利用的技术途径和方法。
3、为城市垃圾处理技术的改善提供理论支持。
三、研究方法及步骤1、垃圾化学性质分析。
对城市生活垃圾进行成分分析,确定典型组分的种类和含量。
2、垃圾典型组分的筛选。
根据垃圾化学性质分析的结果,选择具有典型性代表意义的垃圾典型组分进行热解和气化实验研究。
3、热解实验的参数设计。
研究热解过程的温度、时间和反应样品等参数的影响因素。
4、气化实验的参数设计。
研究气化过程的温度、气化剂流速、反应时间等参数的影响因素。
5、实验数据的处理分析。
对实验数据进行处理和分析,比较不同典型组分热解和气化过程中的物质转化规律及产物分布等情况。
四、预期结果通过对城市生活垃圾典型组分的热解和气化实验,得出不同组分的热解和气化特性,实现城市垃圾的综合处理利用。
预期结果为:1、获得城市生活垃圾不同组分的热解和气化产物分布情况,并分析产物的量和质量,为城市垃圾资源化利用提供参考。
模拟城市生活垃圾热处理过程中Cd与Pb挥发特性研究于洁;孙路石;向军;胡松;苏胜;邱建荣【摘要】The Cd and Pb volatilization behavior in model solid waste in a fluidized bed incinerator with A12O3 bed material was investigated. The influence of redox conditions, H2O, HC1, SO2 and A12O3 was examined. The results show that Cd has a great volatility, especially when HC1 is added, while Pb volatilizes moderately. Increasing the oxygen concentration can lower the heavy metal volatilization. The sorption (either physical or chemical) of A12O3 particles, coupling with the internal diffusion of gaseous metal species, may control the volatilization of heavy metals. When SO2 is added, Cd and Pb show a higher volatility.%以Cd与Pb为研究对象,在流化床反应器上对模拟城市生活垃圾Al2O3热处理过程中重金属的动力学挥发特性进行了研究.分析了氧化还原条件、H2O、HCl、SO2及基体Al2O3对重金属的挥发特性影响.研究结果表明,Cd具有较强的挥发性,尤其是在通入HCl的情况下,而Pb的挥发程度则较低,同时氧浓度的增加会降低重金属的挥发.Al2O3颗粒中重金属的物理化学吸附以及重金属的扩散效应则同样在一定程度上抵制了重金属的释放,而SO2的通入则在一定程度上促进了Cd与Pb的释放.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2012(040)008【总页数】6页(P1019-1024)【关键词】重金属;固体废弃物;流化床;挥发特性【作者】于洁;孙路石;向军;胡松;苏胜;邱建荣【作者单位】华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TK09;X705近年,随着中国经济的快速发展,城市生活垃圾急剧增加。
焚烧炉条件下典型城市生活垃圾基元干燥过程的数值模拟的开题报告一、选题背景城市垃圾管理是城市环境治理的重要内容,其中垃圾焚烧处理是一种常见的方式。
垃圾焚烧处理可以将垃圾的有机物分解,减少垃圾的总量,且能够回收能量,减少对传统能源的依赖。
但是垃圾焚烧处理的过程会产生大量的废气和废渣,需要采取有效的措施进行治理。
在城市垃圾焚烧处置工艺中,干燥是减少焚烧过程中产生污染的重要环节。
在干燥过程中,水分蒸发,有机物浓缩。
因此,了解城市生活垃圾基元在焚烧炉条件下的干燥过程是非常有必要的。
二、研究目的本文旨在通过数值模拟的方法,研究城市生活垃圾基元在焚烧炉条件下的干燥过程,以期通过该研究为城市垃圾焚烧处置工艺提供参考,并为相关工程提供理论基础。
三、研究内容1. 建立数值模拟模型基于焚烧炉条件下城市生活垃圾基元的物理特性,建立数值模拟模型。
其中,需要考虑温度、湿度、压力等因素的影响,并给出参数选取的依据。
2. 数值模拟通过求解数值模型,得到城市生活垃圾基元在焚烧炉条件下干燥过程中的温度、湿度和浓度分布规律。
同时,可以得到不同参数下的干燥速率等相关数据。
3. 分析结果通过对数值模拟结果的分析,探究干燥过程中温度、湿度和浓度变化的规律,同时考虑参数对干燥速率的影响。
为城市垃圾焚烧处置工艺提供参考,并为相关工程提供理论基础。
四、研究方法本文采用数值模拟方法进行研究。
具体方法如下:1. 建立数值模型:基于城市生活垃圾基元在焚烧炉条件下的物理特性和控制方程,建立数值模型。
2. 数值模拟:采用数值计算方法,对数值模型进行求解,并得到数值解。
3. 分析数值解:对数值解进行分析,得到城市生活垃圾基元干燥过程中的温度、湿度和浓度分布规律,并考虑参数对干燥速率的影响。
五、研究意义本文的研究意义如下:1. 为城市垃圾焚烧处置工艺提供参考,提高城市垃圾焚烧处置工艺的效率和环保程度。
2. 为相关工程提供理论基础,指导城市垃圾焚烧处置工程的设计、运营、维护等工作。
一、实验目的1. 了解热风干燥的基本原理和过程;2. 掌握热风干燥设备的使用方法;3. 研究热风干燥过程中物料干燥速率的变化规律;4. 分析影响热风干燥效果的因素。
二、实验原理热风干燥是一种利用热空气作为干燥介质,将物料中的水分蒸发出去的干燥方法。
热风干燥过程中,物料表面水分蒸发速率受物料性质、热风温度、风速、湿度等因素的影响。
三、实验设备与材料1. 实验设备:热风干燥箱、电子天平、温度计、湿度计、风速计、干燥器、干燥箱、干燥物料等;2. 实验材料:玉米、小麦、大豆等。
四、实验步骤1. 准备实验材料:将玉米、小麦、大豆等干燥物料分别称取100g,置于干燥器中,预热至室温;2. 设置热风干燥箱:将热风干燥箱预热至设定温度,调节风速和湿度;3. 放置物料:将预热后的物料均匀地放入热风干燥箱中,开启干燥箱,记录开始干燥时间;4. 测量干燥速率:每隔一定时间,取出物料,称量其质量,计算干燥速率;5. 分析干燥过程:观察干燥过程中物料的变化,记录实验数据;6. 比较不同物料干燥效果:分别对玉米、小麦、大豆等物料进行干燥实验,比较其干燥效果;7. 分析影响干燥效果的因素:改变热风温度、风速、湿度等参数,观察干燥效果的变化。
五、实验结果与分析1. 干燥速率曲线:以干燥时间为横坐标,干燥速率为纵坐标,绘制干燥速率曲线。
结果表明,干燥速率随着干燥时间的推移逐渐降低,呈现下降趋势。
2. 不同物料干燥效果:对玉米、小麦、大豆等物料进行干燥实验,结果表明,玉米干燥速率最快,小麦次之,大豆最慢。
3. 影响干燥效果的因素:(1)热风温度:提高热风温度,干燥速率增加,但过高的温度会导致物料烧焦;(2)风速:增加风速,干燥速率增加,但风速过大可能导致物料表面水分蒸发过快,内部水分迁移不充分;(3)湿度:降低湿度,干燥速率增加,但过低的湿度可能导致物料表面水分蒸发过快,内部水分迁移不充分。
六、实验结论1. 热风干燥是一种有效的干燥方法,适用于多种物料的干燥;2. 干燥速率受物料性质、热风温度、风速、湿度等因素的影响;3. 通过调整热风温度、风速、湿度等参数,可以优化干燥效果;4. 在实际生产中,应根据物料性质和干燥要求,选择合适的干燥设备和技术参数。
热风干燥实验报告热风干燥实验报告引言:热风干燥是一种常见的物料干燥方法,通过将热风传递给物料,使其失去水分,达到干燥的目的。
本实验旨在探究热风干燥对不同物料的干燥效果,并分析其影响因素和应用前景。
一、实验设备和方法本实验使用了一台热风干燥机,该机器通过电加热器产生热风,并通过风机将热风传递给物料。
实验中选取了不同种类的物料进行干燥,包括纸张、木块和水果等。
每种物料分别放置在干燥机中,设定不同的温度和时间进行干燥。
干燥后,我们测量了物料的质量和水分含量,并进行数据分析。
二、实验结果在实验过程中,我们发现热风干燥对不同物料的干燥效果有所差异。
纸张在高温下干燥较快,木块则需要较长时间才能完全干燥。
水果的干燥过程中,除了失去水分外,还会产生香气和风味的变化。
通过质量和水分含量的测量,我们得出了干燥过程中物料的失水速率和干燥效果。
三、影响因素分析在热风干燥中,温度和时间是两个重要的影响因素。
温度的升高可以加快物料的失水速率,但过高的温度可能导致物料的变质和质量损失。
时间的延长可以增加物料的干燥程度,但过长的时间会增加能耗和生产成本。
因此,在实际应用中,需要根据物料的性质和要求选择合适的温度和时间进行干燥。
此外,物料的初始含水量、物料形状和风速等因素也会对热风干燥的效果产生影响。
含水量高的物料需要更长的时间进行干燥,而形状复杂的物料可能需要调整干燥机的结构和风速以保证干燥均匀。
因此,在实际应用中,需要综合考虑各种因素,进行合理的干燥参数选择。
四、应用前景热风干燥作为一种高效、经济的物料干燥方法,具有广阔的应用前景。
在食品加工行业中,热风干燥可以用于水果、蔬菜和肉类等食材的干燥,延长其保鲜期和改善口感。
在纸张和木材加工行业中,热风干燥可以用于纸张的烘干和木材的防腐处理。
此外,在化工和制药行业中,热风干燥也有着广泛的应用,如药物的干燥和粉末的制备等。
然而,热风干燥也存在一些问题和挑战。
首先,高温下的干燥可能导致物料的质量损失和营养成分的流失。
第1篇一、实验目的1. 了解干燥过程的基本原理和影响因素。
2. 掌握干燥仿真实验的操作方法。
3. 通过仿真实验,分析干燥过程中物料水分的变化规律,优化干燥工艺。
二、实验原理干燥过程是指将物料中的水分蒸发,使物料达到所需干燥程度的过程。
干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,如干燥介质、干燥温度、干燥时间等。
本实验采用干燥仿真软件,模拟干燥过程,分析物料水分的变化规律。
三、实验仪器与材料1. 电脑一台;2. 干燥仿真软件一套;3. 物料样品;4. 温度计;5. 时间记录器。
四、实验步骤1. 打开干燥仿真软件,选择合适的干燥介质、干燥温度和干燥时间;2. 将物料样品放入干燥器,设定干燥器的初始状态;3. 启动仿真实验,观察物料水分的变化过程;4. 记录实验数据,包括干燥时间、物料水分、干燥温度等;5. 分析实验数据,优化干燥工艺。
五、实验结果与分析1. 干燥过程中,物料水分随干燥时间的延长而逐渐降低,符合干燥过程的基本规律;2. 在相同干燥条件下,物料水分的降低速度与干燥温度、干燥介质等因素有关;3. 仿真实验结果表明,提高干燥温度和增加干燥介质流量,可以加快物料水分的降低速度;4. 通过优化干燥工艺,可以实现物料水分的快速降低,提高干燥效率。
六、实验结论1. 干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,如干燥介质、干燥温度、干燥时间等;2. 通过干燥仿真实验,可以分析物料水分的变化规律,优化干燥工艺;3. 提高干燥温度和增加干燥介质流量,可以加快物料水分的降低速度,提高干燥效率。
七、实验注意事项1. 在进行干燥仿真实验时,应选择合适的干燥介质、干燥温度和干燥时间;2. 实验过程中,应注意观察物料水分的变化,及时调整干燥参数;3. 实验数据应准确记录,为优化干燥工艺提供依据。
八、实验总结本实验通过干燥仿真软件,模拟干燥过程,分析了物料水分的变化规律。
实验结果表明,干燥过程中,物料水分的变化受多种因素影响,通过优化干燥工艺,可以实现物料水分的快速降低,提高干燥效率。