PDF《城市生活垃圾与稻壳混合制取垃圾衍生燃料的动力学》

第41 卷第

3 期2019 年5月南京工业大学学报(自 然科学版) JOURNAL OF NANJING TECH UNIVERSITY (Natural Science Edition) Vol.

41 No.3 May

2019 doi:10.3969/ j.issn.1671-7627.2019.03.009 城市生活垃圾与稻壳混合制取垃圾衍生燃料的动力学 王洋洋,宋凯凯,李昌勇 (南京工业大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 211800) 收稿日期:2018-04-19 基金项目:江苏高校优势学科建设工程(PAPD) 作者简介:王洋洋(1990―),男,E?mail:wangyy9264@ 163.com;

李昌勇(联系人),教授,E?mail:chyli@ 126.com. 引用本文:王洋洋,宋凯凯,李昌勇.城市生活垃圾与稻壳混合制取 RDF 的动力学[J].南京工业大学学报(自然科学版),2019,41(3):326-332. 摘要: 为提高水泥窑协同处置城市生活垃圾的能源化利用率,运用 Coats Redfern 方法对城市生活垃圾与稻壳 混合制取的垃圾衍生燃料(RDF)进行动力学分析. 结果表明:稻壳、城市生活垃圾以及由其混合制取的 RDF 的燃 烧过程可由 2~3 个1级反应进行描述;

城市生活垃圾、稻壳及 RDF 的活化能都很小,具有较好的着火特性;

加入稻 壳后 RDF 的活化能及指前因子略有增大;

加入稻壳后 RDF 的反应速率明显提高,尤其是加入少量稻壳时反应速率 常数由 5?

88 增加到 40?

5 和48? 8. 可以认为水泥窑协同处置城市生活垃圾时,加入少量的稻壳(最大燃烧速率时 的稻壳质量分数为 20%)可以提高生活垃圾的燃烧速率,从而稳定分解炉内的燃烧. 关键词: 动力学分析;

活化能;

反应速率;

垃圾衍生燃料;

城市生活垃圾 中图分类号: TQ172?

9 文章编号: 1671-7627(2019)03-0326-07 Combustion dynamic analysis of refuse derived fuel made by municipal solid waste and rice hunk WANG Yangyang,SONG Kaikai,LI Changyong (Collage of Materials Science and Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211800, China) Abstract:The combustion dynamic analysis of refuse derived fuel (RDF) made by municipal solid waste and rice hunk by means of Coats?Redfern was investigated for raising the energy utilization rate of the municipal solid waste. Results showed that the combustion process of rice husk, municipal solid waste and RDF could be described by two or three first?order reactions;

RDF had a lower ignition temperature than coal because of its low activation energy. After addition of rice husk, activation energy and pre? exponential factor of RDF were improved;

the RDF reaction rate was significantly increased with adding rice husk at the same thermodynamic temperature, and the reaction rate constants for the samples added a small amount of rice hunk increased from 5?

88 to 40?

5 and 48? 8. It could be considered that when using the cement kiln to coordinated disposal of municipal solid waste, adding a small amount of rice hunk (20% at maximum reaction rate constants of RDF) could increase the reaction rate of municipal solid waste, and stabilize the combustion in the decomposition furnace. Key words: dynamic analysis;

activation energy;

reaction rate;

refuse derived fuel;

municipal solid waste 随着社会发展及人们生活水平的提高,生活垃圾 数量也随之增加,垃圾围城的问题日益严重[1] ,根据国 家统计局的统计

2017 年全国

680 余座城市垃圾清运量 高达

21 520?

9 万t[2] . 生活垃圾作为污染源的同时也 是一种资源,如何科学合理地处置城市生活垃圾,使其 减量化、资源化、无害化[3-7] ,是人们亟待解决的问题. 目前,垃圾焚烧技术因能较好地实现垃圾减容、减量的 目的,并可对其余热进行有效利用而受到广泛关注. 城市生活垃圾直接作为固体燃料时,由于垃圾中有机 物极易腐烂,难以运输和贮藏. 城市生活垃圾经过分 选、破碎、干燥、压制等过程制成垃圾衍生燃料(RDF) 是垃圾资源化利用的有效方式. 由于生活垃圾日益增 多,土地资源紧张,化石能源减少,RDF 受到越来越多 的关注[8] . 陈盛建等[9] 认为 RDF 具有热值高、燃烧稳 定、便于运输、易于储存等优点,广泛用于水泥工业及 发电工程等领域;