焚燒與熱解-東華大學(xué)環(huán)境學(xué)院大三實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

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1、《環(huán)工綜合實(shí)驗(yàn)（2）》（焚燒與熱解實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)環(huán)境工程班級(jí)環(huán)工1301姓名指導(dǎo)教師余陽(yáng)成績(jī)東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心二0一六年五月實(shí)驗(yàn)題目焚燒與熱解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類別綜合實(shí)驗(yàn)室2142實(shí)驗(yàn)時(shí)間2016年5月12日13時(shí)~16時(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度:19.3℃濕度:68%同組人數(shù)7本實(shí)驗(yàn)報(bào)告由我獨(dú)立完成，絕無(wú)抄襲！承諾人簽名一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膹U物焚燒和熱解過(guò)程中，有機(jī)成分在高溫條件下進(jìn)行分解破壞，實(shí)現(xiàn)快速、顯著減容。與生化法相比，焚燒和熱解熱解方法處理周期短、占地面積小、可實(shí)現(xiàn)最大程度的減容、延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用壽命。與普通焚燒法相比，

2、熱解過(guò)程產(chǎn)生的二次污染少。熱解生成氣或液體燃料在空氣中燃燒與固體廢物直接燃燒相比，不僅燃燒效率高，所引起污染也低。本實(shí)驗(yàn)的目的：（1）了解焚燒和熱解的概念；（2）熟悉焚燒和熱解過(guò)程的控制參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備電阻爐：熱解爐1實(shí)驗(yàn)儀器1、實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置為一套自制的裝置組成。主要由控制裝置、熱解爐和液體冷凝收集系統(tǒng)三部分組成。熱解爐可選取臥式或立式電爐，要求爐管能耐受800℃以上的高溫，爐膛密閉。液體冷凝裝置要求有一定腐蝕耐受能力。2實(shí)驗(yàn)材料與儀器儀表（1）實(shí)驗(yàn)材料，可以選取普通混合收集的有機(jī)城市生活垃圾，也可選取紙張、塑

3、料、橡膠等單類別的垃圾。（2）烘箱1臺(tái)（3）電解裝置1臺(tái)。（4）量筒100ml1支（5）電子天平1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)原理焚燒：焚燒爐內(nèi)溫度控制在980℃左右，焚燒后體積比原來(lái)可縮小50-80%，分類收集的可燃性垃圾經(jīng)焚燒處理后甚至可縮小90%。近年來(lái)，將焚燒處理與高溫(1650-1800℃)熱分解、融熔處理結(jié)合，以進(jìn)一步減小體積。據(jù)多種文獻(xiàn)報(bào)道，每噸垃圾焚燒后會(huì)產(chǎn)生大約5000立方米廢氣，還會(huì)留下原有體積一半左右的灰渣。垃圾焚燒后只是把部分污染物由固態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，其重量和總體積不僅未縮小，還會(huì)增加。焚燒爐尾氣中排放的上百種主要污染

4、物，組成極其復(fù)雜，其中含有許多溫室氣體和有毒物。當(dāng)今最好的焚燒設(shè)備，在運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下，也會(huì)釋放出數(shù)十種有害物質(zhì)，僅通過(guò)過(guò)濾、水洗和吸附法很難全部?jī)艋?。尤其是二惡英類污染物，屬于公認(rèn)的一級(jí)致癌物，此外，焚燒法的巨額耗資和對(duì)資源的浪費(fèi)就更不適合我國(guó)和眾多發(fā)展中國(guó)家的國(guó)情。建設(shè)一座大中型焚燒爐動(dòng)輒要10億元人民幣，建成投產(chǎn)后的環(huán)保的處理成本大約需300元/噸。熱解：熱解是有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧狀態(tài)下加熱，使之分解為氣、液、固三種形態(tài)的混合物的化學(xué)分解過(guò)程。其中氣體是以氫氣、一氧化碳、甲烷等低分子碳?xì)浠衔餅橹鞯目扇夹詺怏w；液體是在

5、常溫下為液態(tài)的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在內(nèi)的燃料油；固體為純碳與玻璃、金屬、土、砂等混合形成的炭黑。固體廢物的熱解與焚燒相比有以下優(yōu)點(diǎn):(1)可以將固體危險(xiǎn)廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以燃料氣、燃料油和炭黑為主的貯存性能源；(2)由于是缺氧分解,排氣量少,有利于減輕對(duì)大氣環(huán)境的二次污染；(3)廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中；(4)NOX的產(chǎn)生量少。四、實(shí)驗(yàn)步驟（1）稱取兩股若干物料(樹(shù)枝）并稱重（30克），并將物料分別裝入馬弗爐和熱解爐。（2）接通電源。升溫速度為25℃/min，將爐溫升到280℃。（3）恒溫

6、10min。（4）可能條件下收集氣體進(jìn)行氣相色譜分析。（5）可能條件下測(cè)定收集焦油的量，并進(jìn)行成分分析。（6）20分鐘內(nèi)，將兩爐的溫度分別從280℃升高到680℃（觀察升溫過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。680℃恒溫10分鐘，然后斷電。（7）待兩爐自然降溫后（不得立即開(kāi)啟爐膛），觀察熱處理產(chǎn)物，并稱重。五、實(shí)驗(yàn)記錄焚燒：焚燒中期有煙冒出，并有木頭香氣。冷卻至188℃，焚燒較充分，剩余物較少，有白色物生成。樹(shù)枝初始質(zhì)量：5.0335g，剩余物重量：0.2875g焚燒中期冒出的煙焚燒剩余物熱解：右端管口處有煤焦油凝結(jié)于管壁，并有難聞氣味。

7、冷卻至159℃，剩余物較多，全為黑色，形態(tài)較熱解前基本不變。樹(shù)枝初始質(zhì)量：5.0626g，剩余物重量：1.1887g。熱解中期管壁凝結(jié)的煤焦油熱解剩余物六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)論焚燒處理效率：1-（0.2875/5.0335）=94.29%熱解處理效率：1-（1.1887/5.0626）=76.52%實(shí)驗(yàn)總結(jié)：通過(guò)這次試驗(yàn)，比較了兩種垃圾處理方式的差別，從表面上看焚燒剩余產(chǎn)物很少，處理效率高。但是這并不能說(shuō)明焚燒值得推崇。焚燒會(huì)釋放出數(shù)十種有害物質(zhì)，僅通過(guò)過(guò)濾、水洗和吸附法很難全部?jī)艋?。尤其是二惡英類污染物，屬于公認(rèn)的一級(jí)致癌物，

8、資源利用率低。熱解是有機(jī)物在無(wú)氧或缺氧狀態(tài)下加熱，使之分解為氣、液、固三種形態(tài)的混合物的化學(xué)分解過(guò)程。其中氣體是以氫氣、一氧化碳、甲烷等低分子碳?xì)浠衔餅橹鞯目扇夹詺怏w；液體是在常溫下為液態(tài)的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在內(nèi)的燃料油；固體為純碳與玻璃、金屬、土、砂等混合形成的炭黑。顯然，熱解利用率高，但