论文部分内容阅读
水泥窑协同处置危险废物作为一种新兴的危险废物焚烧处置技术,具有焚烧温度高、停留时间长、处理效果好、改造成本低等多项优势,应用前景广泛。但是水泥窑协同处置危险废物时,危险废物常不同程度的含有氯元素,而窑内氯的超量存在会影响水泥窑协同处置工艺和水泥成品质量,因此有必要对水泥窑协同处置危险废物中氯的析出及转化机理开展研究。本文首先采用热重红外联用法,将精馏残渣和纯试剂分别与水泥生料混合,研究不同气氛、不同升温速率、不同物料氯含量以及不同氯源对混合物料中HCl析出的影响。结果显示,在热解情况下,混合物料氯含量的增大和升温速率的加快对HCl的析出均有促进作用。此外,在相同工况下,精馏残渣和水泥生料的混合物析出的HCl最多,PVC和水泥生料的混合物次之,CaCl2和水泥生料的混合物几乎没有HCl产生。其次采用高温管式炉系统模拟水泥窑的煅烧情况,研究危险废物和水泥生料共燃烧过程中,不同焚烧温度、停留时间、物料氯含量和氯源对氯在烟气、熟料和飞灰中分配率的影响。结果显示氯主要存在于烟气和熟料中,飞灰中氯的含量不到3.5%。焚烧温度对氯的分布有显著影响,焚烧温度越高,进入烟气和飞灰的氯的比例越大。当温度高于1300℃时,随着温度的增加,氯在各部分的分配率基本保持不变。随着停留时间的增加,进入烟气的氯的比例逐渐升高,当停留时间大于30分钟时,随着停留时间的增加,氯在各部分的分配率基本保持不变。此外,混合样品的氯含量和氯源对氯的分配影响相对较小。接着通过实验研究了精馏残渣和水泥生料共燃烧时17种有毒二噁英的生成量和同系物分布情况。结果显示,氯含量为3%的混合样品产生的二噁英总量最少,并且毒性当量最低。并且随着混合样品氯含量的增大,产生的低氯代二噁英（四氯代、五氯代）和六氯代二噁英的比例增大,高氯代二噁英（七氯代、八氯代）的比例逐渐减小。最后选择PVC粉末（有机氯）和精馏残渣为实验对象,与水泥生料混合并在管式炉中煅烧,研究含氯危险废物对水泥熟料矿物组成的影响。结果发现添加不同比例的精馏残渣后,水泥熟料的主要成分组成没有发生明显改变。而煅烧的温度是烧成合格水泥熟料的重要因素,在添加PVC后,水泥熟料的烧成温度在1300-1500℃之间。