氣相成分和造粒條件對廢塑料燃燒和氣化的影響
2019-08-05 11:17:13
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本文轉載自網絡，如有侵權，請聯絡刪除： 鐵氣相成分和造粒條件對廢塑料焚燒和氣化的影響龍世剛郭艷玲孟慶民朱云（安徽工業大學）（邯鄲鋼鐵集團有限責任公司）表1試樣造粒條件編號1造粒條件恒溫溫度/〔：恒溫工夫/min高壓水壓力/MPa 1號2號3號4號5號高爐噴吹用煤粉（馬鋼二鐵廠用煤）鋼鐵3實驗結果與剖析1試樣的焚燒試驗本鉆研停止了五種試樣的焚燒試驗，其結果見表2及表2各試樣在不同氛圍下的開端焚燒溫度和劇烈焚燒溫度實驗裝置圖一氣源；2-流量計；3-瓷管；f廢塑料顆粒；51單鉬銠熱電偶；一硅碳棒電爐；7-溫控儀；8-洗氣瓶；9-除塵瓶；10-枯燥瓶；1-枯燥緩沖瓶；12-取樣泵；13-紅外線氣體剖析儀；一三通閥；15一尾氣解決裝置2.2試驗辦法將解決過的廢塑料試樣煤粉（5g）放入瓷管中，電阻爐以50°C/min的速度升溫，并以30L/h通入空氣（2或CO2），焚燒尾氣通過凈化、枯燥后通入紅外線C2或C0剖析儀，自動記錄反饋產物中的氣相成分的變遷，由此來判斷廢塑料及煤粉的焚燒特性當產物氣體CO2（試樣在空氣或2中焚燒）或CO（試樣在C2中焚燒）開端呈現1%時，定為相應的反饋開端溫度，當紅外線氣體記錄儀氣體（C2或CO）曲線到高峰時的溫度，稱為相應的反饋劇烈停止溫度編號開端焚燒溫度/C劇烈焚燒溫度C空氣2⑶2空氣2⑶21號4804208406104701由表2及可見，在本實驗室條件下，1號試樣在空氣中的開端焚燒溫度為480*，劇烈焚燒溫度為610°C，整個焚燒過程所需工夫6min，焚燒速度快，焚燒較完全；在2氛圍中開端焚燒溫度為420*，劇烈焚燒溫度為470*，整個焚燒過程所需工夫3.6min，焚燒非常迅速，焚燒充分；而在C2氛圍下，開端焚燒溫度為840C，劇烈焚燒溫度為1120C，整個焚燒過程所需工夫10. 8min，焚燒速度遲緩（a）是1號試樣在空氣、2中焚燒時尾氣中二氧化碳含量的變遷，或在CO2中焚燒時尾氣中一氧化碳含量的變遷（b）是2號試樣在空氣、2中焚燒時尾氣中二氧化碳含量的變遷，或在CO2中焚燒時尾氣中一氧化碳含量的變遷由（b）可見，在本實驗室條件下，2號試樣在空氣中的開端焚燒溫度為530°C，劇烈焚燒溫度為720°C，整個焚燒過程所需工夫7.3min，焚燒速度稍慢；在2氛圍中開端焚燒溫度為450°C，劇烈焚燒溫度為500°C，整個焚燒過程所需工夫4.6min，焚燒速度較快，焚燒充分；而在CO2氛圍下，開端焚燒溫度為600°C，劇烈焚燒溫度為1130°C，整個焚燒過程所需工夫16.6min，焚燒速度遲緩（c）是3號試樣在空氣、2中焚燒時尾氣中二氧化碳含量的變遷，或在CO2中焚燒時尾氣中一氧化碳含量的變遷由（c）可見，在本實驗室條件下，3號試樣在空氣中的開端焚燒溫度為520C，劇烈焚燒溫度為640C，整個焚燒過程所需工夫6min，焚燒速度快，焚燒較充分；在2氛圍中開端焚燒溫度為420C，劇烈焚燒溫度為570C，整個焚燒過程所需工夫6.4min，焚燒速度稍緩；在0氛圍下，開端焚燒溫度為630C，劇烈焚燒溫度為1120C，整個焚燒過程所需工夫13.4min，焚燒速度遲緩（d）是4號試樣在空氣、2中焚燒時尾氣中二氧化碳含量的變遷，或在CO2中焚燒時尾氣中一氧化碳含量的變遷由（d）可見，在本實驗室條件下，4號試樣在空氣中的開端焚燒溫度為500C，劇烈焚燒溫度為680C，整個焚燒過程所需工夫8min，焚燒速度稍慢；在2氛圍中開端焚燒溫度為440C，劇烈焚燒溫度為585C，整個焚燒過程所需工夫67min，焚燒充分；而在C2氛圍下，開端焚燒溫度為850°C，劇烈焚燒溫度為1090C，整個焚燒過程所需工夫9min綜上所述，泡沫塑料在空氣中的焚燒開端溫度為480~530°C，在2中的焚燒溫度為420~ 450C，在CO2氛圍中的焚燒溫度為600~ 850C由上述結果可見，泡沫塑料在2中焚燒最迅速，且開端溫度最低，反饋最快；在空氣中焚燒略微遲緩一些，開端焚燒溫度較低，焚燒所需工夫較長；在C2氛圍中的焚燒開端溫度最高，焚燒最慢，焚燒反饋所需工夫最長料在較低的溫度下裂解成少量揮發性產物，可燃氣體與2反饋生成少部分CO，大部分試樣油化，隨著溫度升高，油狀物裂解，產物與2發作焚燒反饋，產生大量的CO和CO2；當溫度抵達油狀物液體燃點時，油狀物裂觶焚燒同時停止由此可知，在2氛圍下，2濃度很高，裂解出的少量揮發物迅速在較低溫度下與2反饋出CO和CO2的混合物，故而在較低溫度時，泡沫塑料在2中迅速焚燒，且反饋充分2空氣CO2的氧化性依次減弱，因而泡沫塑料在2空氣和CO2中的反饋開端溫度依次升高，反饋速度依次降低，反饋工夫依次延長從上面試驗能夠看出，由于造粒條件不同，i~4號的焚燒特性曲線也略有不同，但造粒條件對廢塑料焚燒特性的影響不是很明顯，所以，在本試驗條件下，壓水壓力約Q5MPa為最經濟的造粒參數3.2塑料與煤粉焚燒特性比較為廢塑料與煤粉焚燒特性的比較。 由可見，煤粉的開端焚燒溫度在空氣中為320°C，在純氧氛圍下為280°C，在CO2氛圍下為540°C，盡管煤粉開端焚燒溫度低于廢塑料的開端焚燒溫度，但廢塑料焚燒工夫空氣中為6~8min，純氧氛圍下為3.6~6.7min，CO2氛圍下為9~16.6min）遠小于煤粉焚燒工夫（空氣中19.純氧氛圍下9.6min，CO2氛圍下大于16.6min），其起因是煤粉粒度細，含有較多的揮發物，著火點低，所以煤粉開端焚燒溫度低，而廢塑料造粒后致密度高，一般50C以上才會軟熔，200C以上才會分解出可燃物質，所以煤粉的開端焚燒溫度要比廢塑料的開端焚燒溫度低其次，廢塑料顆粒在高溫下熱解速度快，焚燒時大部分為氣一氣單相反饋，而煤粉焚燒為多相反饋，單相反饋速度比多相反饋速度快得多，所以廢塑料焚燒速度比煤粉快得多，焚燒工夫也較煤粉短得多。
4結論廢塑料具有良好的焚燒特性，在2空氣、CO2氛圍中焚燒時，氧化性強的氛圍中焚燒迅速，隨著氧化性減弱，焚燒速度變慢。
廢塑料的焚燒開端溫度稍高于煤粉，但廢塑料焚燒速度比煤粉快得多，焚燒后灰燼比煤粉少。
在本試驗條件下，造粒條件對廢塑料焚燒特性影響不大，故加熱溫度到350C、恒溫工夫15min高壓水壓力0.5MPa為最佳熱溶法造粒參數。
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