环工综合实验

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1、焚烧与热解实验一、实验目的l废物焚烧和热解过程中，有机成分在高温条件下进行分解破坏，实现快速、显著减容。与生化法相比，焚烧和热解热解方法处理周期短、占地面积小、可实现最大程度的减容、延长填埋场使用寿命。与普通焚烧法相比，热解过程产生的二次污染少。热解生成气或液体燃料在空气中燃烧与固体废物直接燃烧相比，不仅燃烧效率高，所引起污染也低。l本实验的目的：l（1）了解焚烧和热解的概念；l（2）熟悉焚烧和热解过程的控制参数。实验原理l焚烧：l焚烧炉内温度控制在980℃左右，焚烧后体积比原来可缩小50-80%，分类收集的可燃性垃圾经焚烧处理后甚至

2、可缩小90%。近年来，将焚烧处理与高温(1650-1800℃)热分解、融熔处理结合，以进一步减小体积。l据多种文献报道，每吨垃圾焚烧后会产生大约5000立方米废气，还会留下原有体积一半左右的灰渣。垃圾焚烧后只是把部分污染物由固态转化成气态，其重量和总体积不仅未缩小，还会增加。焚烧炉尾气中排放的上百种主要污染物，组成极其复杂，其中含有许多温室气体和有毒物。当今最好的焚烧设备，在运转正常的情况下，也会释放出数十种有害物质，仅通过过滤、水洗和吸附法很难全部净化。尤其是二恶英类污染物，属于公认的一级致癌物，l此外，焚烧法的巨额耗资和对资源的浪

3、费就更不适合我国和众多发展中国家的国情。建设一座大中型焚烧炉动辄要10亿元人民币，建成投产后的环保的处理成本大约需300元/吨。热解l热解是有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为气、液、固三种形态的混合物的化学分解过程。其中气体是以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体；液体是在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在内的燃料油；固体为纯碳与玻璃、金属、土、砂等混合形成的炭黑。l固体废物的热解与焚烧相比有以下优点:l(1)可以将固体危险废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源;l(2)由于是缺氧

4、分解,排气量少,有利于减轻对大气环境的二次污染;l(3)废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中;l(4)NOX的产生量少。实验仪器1、实验装置l实验装置为一套自制的装置组成。主要由控制装置、热解炉和液体冷凝收集系统三部分组成。l热解炉可选取卧式或立式电炉，要求炉管能耐受800℃以上的高温，炉膛密闭。液体冷凝装置要求有一定腐蚀耐受能力。2实验材料与仪器仪表l（1）实验材料，可以选取普通混合收集的有机城市生活垃圾，也可选取纸张、塑料、橡胶等单类别的垃圾。l（2）烘箱1台l（3）电解装置1台。l（4）量筒100ml1支l（5）电子

5、天平1台四、实验步骤l（1）称取两股若干物料(树枝）并称重（30克），并将物料分别装入马弗炉和热解炉。l（2）接通电源。升温速度为25℃/min，将炉温升到280℃。l（3）恒温10min。l（4）可能条件下收集气体进行气相色谱分析。l（5）可能条件下测定收集焦油的量，并进行成分分析。l（6）20分钟内，将两炉的温度分别从280℃升高到680℃（观察升温过程中的实验现象）。680℃恒温10分钟，然后断电。l（7）待两炉自然降温后（不得立即开启炉膛），观察热处理产物，并称重。固体废物的破碎和筛分实验一、实验目的：固体废物的破碎、粉磨和筛

6、分是固体废物处理的常用方法，通过破碎、粉磨和筛分实验，掌握固体废物破碎、粉磨、筛分过程，计算破碎、粉磨后不同粒径范围内的固体废物所占的百分数。实验原理l利用破碎、粉磨工具对固体废物施力而将其粉碎，所得产物根据粒度的不同，利用不同筛孔尺寸的筛子将物料中小于筛孔尺寸的细物粒透过筛面，大于筛孔尺寸的粗物粒留在筛面上，从而完成粗、细分离的过程。破碎的目的：l（1）减容。便于运输和储存。l（2）为分选提供所要求的入选粒度。l（3）增加比表面积，提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。l（4）若下一步需进行填埋处置时，破碎后压实密度高而均匀

7、，可加快复土还原。l（5）防止粗大、锋利的固体废物损坏分选等其他设备。鄂式破碎的原理l构成：机架、工作机构、传动机构、保险装置组成。l工作原理：皮带轮带动偏心轴转动时，偏心顶点牵动连杆上下运动，随即牵动前后推力板作舒张及收缩运动，从而使动鄂时而靠近固定鄂，时而又离开固定鄂。动鄂靠近固定鄂时就对破碎腔内的物料进行压碎、劈碎及折断。破碎后的物料在动鄂后退时靠自重从破碎腔内落下。封闭式粉碎机工作原理：通过钢圈的撞击作用，使得大颗粒固体被挤压、撞碎成小颗粒固体，乃至粉尘。球磨机原理l球磨机是由水平的简体，进出料空心轴及磨头等部分组成，简体为长

8、的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与简体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段，　　l根据研磨物料的粒度加以选择，物料由磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机简体转动时