医疗废弃物热解过程传热强化机制探究

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热解耦合焚烧技术能够利用垃圾焚烧炉、水泥窑等设施协同处置医疗废弃物,提升我国医疗废弃物无害化处理能力。然而,受限于大规模热解过程中较差的传热效率,加热过程中医疗废弃物内存在较大的温度梯度,影响着热解产物及污染物的生成均一性,不利于后续处理。因此,强化医疗废弃物热解过程中的传热特性有着重要意义,基于此,本论文研究内容与结论如下:(1)探究了医疗废弃物的基础特性、热解特性与传热特性。结果发现医疗废弃物组成对于热解过程传热特性有着十分重要的影响,橡塑类组分在热解过程中体积形态会发生变化;生物质类组分形态基本保持不变,其导热系数随堆积密度变大而增大。棉签棒粉末热解焦比表面积随温度升高而变大,导热系数呈阶段性变化。(2)构建了基于热解搅拌反应釜的医疗废弃物热解过程传热模型,探究强化传热方法及其影响机制。在热解搅拌反应器内热量传递主要通过热传导和热辐射进行,在一定范围内,物料颗粒粒径越大,在反应器内的运动速度越快,通过碰撞传热的接触面积也就越大,综合作用下有利于提升传热效率;加入导热性能好的介质球也能强化颗粒间传热。(3)验证了强化传热方法的实际效果并对热解产物进行分析。在一定范围内,传热介质球添加比例的提高可以提升传热效率,粒径略小于物料颗粒粒径时传热效果最好。同等热解工况下,传热介质球加入对于注射器热解产物影响较小;对于棉签棒和纱布,热解焦产率不变,热解气产上升,热解油产率下降。
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