草甘膦母液具有高盐、高磷、高COD的特点,成分复杂,难以降解,是典型的高浓度有机磷废水,对草甘膦母液进行定向热转化处理,是实现草甘膦母液减量化、无害化和资源化的有效途径。本文以有机废液草甘膦母液为研究对象,采用实验研究和数值模拟相结合的方法,研究了草甘膦母液的热转化特性及其在定向转化炉内的热转化过程,为草甘膦母液定向转化炉的优化设计和操作提供了理论依据。主要研究内容和结论如下:借助卧式固定床热解实验装置研究了草甘膦母液的热解过程,重点考察了不同热解温度下热解气体的释放特性。结果表明,随热解温度升高,H2、CH4和CO的释放速率和释放量均增大,但CO2的释放速率随热解温度变化波动较大,其释放量则随热解温度升高先减小再增大。利用差热热重分析仪研究了草甘膦母液固形物的热解和燃烧反应特性,结果表明,增大升温速率,促进了草甘膦母液固形物中挥发分的析出,有利于草甘膦母液的点火和稳定燃烧;对于母液固形物热解和燃烧过程,第一个失重速率峰的峰前服从一维扩散机理,而其后反应阶段峰前峰后均服从随机成核和随后生长反应机理,最适机理函数分别为α2和[-ln(1-α]4。基于草甘膦母液热重实验研究结果,对工业规模草甘膦母液定向转化炉进行了三维建模和模拟计算,并将模拟结果与工业运行数据进行对比验证,两者吻合良好。基于工业规模草甘膦母液定向转化炉,研究了燃烧器结构、燃烧器与定向转化炉的匹配关系(插入角度、布置高度)、漏风量等对草甘膦母液定向转化过程的影响。结果表明:草甘膦母液以相同的雾化粒径分布喷入转化炉内时,颗粒在旋流燃烧器转化炉内的停留时间和底部出口焦磷酸钠的收率均高于直流燃烧器;转化炉底部漏风量越大,烟气颗粒夹带量会增加,不利于焦磷酸钠从底部出料口排出;旋流燃烧器插入角度为50°、布置位置距转化炉底部出口距离为10 m时,草甘膦母液转化炉底部出口焦磷酸钠的收率最高。