论文部分内容阅读
随着固体有机废物(Solid Organic Waste,SOW)问题愈发严重,有效地处理SOW成为亟待解决的问题,SOW热修复工艺以其高效、周期短、废物再利用等优点,受到了广泛地认可和应用。SOW回转窑是热修复工艺最重要的热设备,它的安全性、稳定性及经济性,对整个热修复系统产生直接影响。本研究对SOW回转窑和余热利用回转窑进行了热力学特性研究,探讨回转窑温度分布、热流密度、热力特性及热效率等问题。建模与结果分析表明:SOW回转窑各层材料温度和热流密度沿轴向,都是先增大后减小,并在距窑头20m处,各层材料温度和热流密度达到峰值;由径向温度变化得知,耐火砖保温效果最好,筒体保温效果次之,窑皮的保温效果最差。进一步地得出耐火砖和窑皮热应力沿轴向交替增大和减小,筒体热应力整体变化较为平缓,但在四个轮带处热应力值都有陡增,这是由于轮带约束导致的。此外,考虑到SOW回转窑出口烟气的高热值,提出利用污染土壤余热利用回转窑对烟气热量加以回收利用,并建立了余热利用回转窑的有限元模型,模拟余热利用回转窑及物料的温度分布、回转窑热流密度变化等,并分析了土壤类别对上述热力特性的影响。结果显示砂土能最有效地对烟气进行降温,壤土次之,黏土对烟气的降温效果最差,通过对入口烟气温度对余热利用回转窑热效率的影响,得出壤土介质烟气入口温度约780℃时,热效率达到峰值,而砂土热效率峰值对应的烟气入口温度约为760℃。该研究通过ANSYS分别建立了固体有机废物回转窑和余热利用回转窑的物理模型,其中余热利用回转窑的热源来自固体有机废物回转窑产生的烟气,能有效实现固体有机废物资源再利用。