生活垃圾典型组分热解过程中氮的迁移和转化规律研究

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1、上海交通大学硕士学位论文生活垃圾典型组分热解过程中氮的迁移和转化规律研究硕士研究生：武桐学号：1120209350导师：胡瓅元副教授副导师：罗永浩教授申请学位：工学硕士学科：动力工程所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年2月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterResearchonNitrogenTransferinTypicalMunicipalSolidWasteConstituentsPyrolysisCandidate：WUTongStuden

2、tID:1120209350Supervisor：AssociateProf.HULi-yuanAssistantSupervisor:Prof.LUOYong-haoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：February,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity本文承蒙:上海市科学技术

3、委员会科技攻关计划项目“生活垃圾焚烧炉低NOx燃烧技术研究”（No.13231201902）及“生物质燃烧氮氧化物生成及控制机理研究”（No.14JC1403200）的资助，在此表示感谢。上海交通大学硕士学位论文生活垃圾典型组分热解过程中氮的迁移和转化规律研究摘要随着我国经济社会的高速发展，生活垃圾产量快速增长。生活垃圾焚烧技术能够实现垃圾处理的减量化、无害化和资源化，因此得到了快速发展。生活垃圾焚烧会产生多种污染物，其中氮氧化合物会导致酸雨和光化学烟雾，对环境造成较大危害。生活垃圾组分复杂，其热解和燃烧过程中NOx的产生规律和生成机理尚不清晰，尤其是热解过程中NOx前驱物析出规律。本

4、文利用热重分析仪及傅里叶变换红外光谱仪联用系统研究了生活垃圾典型组分热解过程中NOx前驱物的析出特性，为低NOx技术开发提供了理论支撑，为进一步机理研究提供了方向。本文选取了含氮量较高的三类生活垃圾典型组分作为研究对象，包括织物类、橡胶类和厨余类，考察不同种类生活垃圾典型组分热解特性及NOx前驱物的析出特性。实验结果表明，织物及橡胶的热解呈现单一的失重峰，厨余类则呈现双失重峰，且热解温度低。NH3是织物类及橡胶类热解的主要NOx前驱物，厨余类的热解以HCN和NH3为主。组分不同，氮向HCN、NH3和HNCO转化的选择性不同。本文研究了不同升温速率对生活垃圾典型组分NOx前驱物析出规律的

5、影响。结果表明，升温速率越高，NOx前驱物的峰值析出速率增加，且析出峰向高温区移动；升温速率降低，促进了焦炭氮在高温下裂解生成HCN、NH3和HNCO。考虑不同影响因素的综合作用，升温速率对不同组分NOx前驱物析出的影响有所不同。I摘要本文还考察了不同热解气氛对生活垃圾典型组分NOx前驱物析出规律的影响。结果表明O2对织物类热解NOx前驱物的析出影响较小，对橡胶和厨余类的影响较大，在高温下，橡胶和厨余在含O2气氛中有明显的NOx前驱物析出峰，O2增加了橡胶、桔皮的NOx前驱物的析出。而CO2抑制除桔皮外的其他组分NOx前驱物的析出，对HNCO的抑制效果最明显。关键词：生活垃圾，典型组分

6、，热解，氮迁移，TG-FTIRII上海交通大学硕士学位论文RESEARCHONNITROGENTRANSFERINTYPICALMUNICIPALSOLIDWASTECONSTITUENTSPYROLYSISABSTRACTWiththegreatdevelopmentinsocietyandeconomy,MunicipalSolidWastehasincreasedsignificantly.MSWIncinerationcouldachievethegoalofreduction,recycleanddecontamination,thusithasdevelopedrapidl

7、y.However,incinerationproducesdifferentkindsofpollutants;includingnitrogenoxideswhichmaycauseacidrain,photochemicalsmoganddogreatharmtotheenvironment.MSWhasdifferentkindsofconstituentsanditisquitecomplicated.TheNOxproduction