论文部分内容阅读
随着医疗垃圾数量的增加和人们对环境保护意识的增强,医疗垃圾的有效处理越来越受到人们的重视。普通的垃圾处理方式如填埋、焚烧等方式可达到普通的生活垃圾的处理要求,但是由于医疗垃圾中含有很多强毒性物质和许多挥发性传染物,这种方法无法达到医疗垃圾处理的要求。目前市面上常见的热解炉可以有效处理医疗垃圾,但是热解反应产生的二噁英等强有害气体难以消除,反应产生的焦油容易堵塞管道,这些问题仍有待解决。本文所设计的磁化裂解医疗垃圾处理设备能够有效地解决上述问题。本设备中采用电加热和内部局部燃烧进行间歇性循环供热,节省能源。空气通过磁场后使氧分子活化能增强,同样的医疗垃圾量,其反应所需的空气量较普通方式有较大减少,同时,由于磁场的作用,医疗垃圾中有机物的内聚力减小。因此,在磁化空气的作用下,医疗垃圾发生反应的温度大幅降低。本设计中的磁化裂解医疗垃圾处理设备可以将反应温度保持在350oC左右,在此温度下,可有效减少二噁英的产生。本设计中通过Pro/E进行了磁化裂解医疗垃圾处理设备的三维建模,包括反应室、电加热管、磁化空气风机、内部空气循环装置、水蒸气产生装置和焦油回流装置等等。其中,在反应室上端加装的焦油回流装置,能够使产生的焦油随着循环空气再次进入反应室中,参与其中的磁化裂解反应,从而解决了焦油堵塞管道的难题。为了从理论上验证设备的可行性,本设计中又通过有限元软件ANSYSWorkbench进行热分析进行了理论验证,并且通过设计的实际炉体进行了试验。通过分析反应室中内部温度场的分布和内部温度的变化并与普通的热解炉加以对比,验证了此设备具有可有效减少二噁英产生的优势。本文通过对磁化裂解医疗垃圾处理设备项目的研究,从理论分析、几何建模、数值模拟及试验验证等四部分对其进行了系统深入的研究。研究成果对于指导当前医疗垃圾处理技术及设备的开发具有重要的理论和实践意义。