基本信息
- 项目名称：
- 城市生活垃圾中纸类物质热解实验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着人口的增多，大量的生活垃圾已经开始影响到人类的生活及环境，处理好城市生活垃圾已经成为当前的首要事情。目前较为广泛应用的填埋法、堆肥法、焚烧法表现出了其的二次危害性，则寻求一种减量化、无害化、资源化的处理方法很重要。热解技术是在隔绝空气的情况下进行的。热解技术可以实现“三化”的要求，所以热解技术是一种处理垃圾的有效方法。
- 详细介绍：
- 随着城市的扩大，人口的增多，城市生活垃圾也越来越多，大量的生活垃圾已经开始影响到人类的生活、工作及环境，其中大中城市的固体生活垃圾开始成为影响人们生活的一大重要问题。现我国已有2/3的大中城市被垃圾包围，有1/4的城市不得不把解决垃圾危机的途径延伸到乡村，导致城乡结合带区域生态环境恶化，所以寻求城市生活垃圾减量化，处理生活垃圾方法无害化，推进生活垃圾资源化利用已成为城市发展中迫切需要解决的问题。目前城市垃圾处理的传统方法有填埋法、发酵堆肥法和焚烧法，但它们却存在一些弊端，如焚烧法在焚烧垃圾的过程中会释放出含有重金属、二噁英等有毒有害的物质。近年来热解技术成为无害化、减量化和资源化相结合的有效途径。热解技术是利用垃圾中有机质的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液和固体，而这些气、液、固体还可被重新利用。因而作为垃圾处理的新技术——热解技术用于处理垃圾的研究越来越受到重视。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：通过实验分析出城市生活垃圾中纸类物质的热解反应。以至于和后来的混合物料的热解特性联合起来，总结出单质与混合物料之间的联系，就可以得到不同成分或不同比例的混合物料的热解特性。方便实际应用于城市生活垃圾中低温热解的实际操作。 基本思路：本实验通过使用小型的外电加热式圆柱形炉子及其中小型反应器来模拟实际操作中的热解设备来作为实验装置。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：通过认真的做大量的实验，得到真实的实验数据。 先进性：单组份固体废弃物的热解规律与多组分固体废弃物的热解规律进行组合。 独到之处：1.物料在800℃以上的高温热解。由于垃圾中大部分有机质中含有的挥发分在600℃左右时即可基本挥发出来，因此垃圾热解处理可采用中、低温。 2.由于不同城市不同地区的固体废弃物的成分和比例不同，我们可以对少量的多组分固体废弃物的热解特性进行研究从中找出规律。
应用价值和现实意义
- 现有的垃圾处理方法有填埋法、堆肥法、生物化学法、热解法和焚烧法等。热解技术处理垃圾具有优越性,热解法将是垃圾处理的一个重要方向之一。实验通过对单组份固体废弃物的热解特性进行研究，其主要在于得出不同成分或相同成分但不同比例下的城市垃圾的热解规律，从而应对现实生活中的不同地方的不同垃圾成分进行热解时的热解特性。这对城市固体废弃物的实践操作有很大的实际意义。
学术论文摘要
- 本实验以城市生活垃圾中的纸类物质为实验物料，用外热式固定床反应器在400℃--650℃内对其进行中低温热解的实验研究。结果表明，在其他条件不变的情况下，在400℃时热解时间与产气速率的曲线呈现出中间大两头小的形式，其他温度下的曲线形式与其相同；随着热解最终温度的升高不同温度下的最大产气速率逐渐的升高；随着热解最终温度的升高总的产气量随着增多；随着热解终温的升高热解反应完成所用时间不断的缩短；固体剩余物的质量随着温度的升高而下降；热解液的产量在400--500之间达到最大值，在温度大于500℃之后热解液产量趋于平缓。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 无
同类课题研究水平概述
- 迄今在相关的垃圾热解处理研究方面，物料在800℃以上的高温热解。有关高温下的城市生活垃圾热解的实验研究中，大多也是采用热分析仪进行热动力学的研究，由于垃圾中大部分有机质中含有的挥发分在600℃左右时即可基本挥发出来，因此垃圾热解处理可采用中、低温，这样可大大降低处理垃圾的能耗。单组份固体废弃物是对多组分废弃物进行补充，由于不同城市不同地区的固体废弃物的成分和比例不同，我们在研究时不可能对每一个地区的固体废弃物逐一进行热解分析，我们可以对少量的多组分固体废弃物的热解特性进行研究从中找出规律。
