含鹽苯胺廢液焚燒及其熔鹽腐蝕行為研究.pdf

1、廢液焚燒處理作為一種高效、可行的廢液處理方式受到廣泛關(guān)注,而對(duì)于廢液是否適合焚燒及其焚燒的經(jīng)濟(jì)性、合理性的研究較少。高濃度含鹽有機(jī)廢液在焚燒過程中也會(huì)造成焚燒爐的結(jié)焦結(jié)渣和爐體材料的腐蝕。本學(xué)位論文以含鹽苯胺廢液為研究對(duì)象,考察了其焚燒前的蒸餾脫鹽預(yù)處理過程及其燃燒動(dòng)力學(xué)特性,并探討了高溫環(huán)境下金屬材料的熔鹽腐蝕行為,以期為含鹽有機(jī)廢液的焚燒處理研究及廢液焚燒爐的設(shè)計(jì)提供一定的參考價(jià)值。
　　1.含鹽苯胺廢液直接焚燒需要大量的輔料

2、,且堿金屬鹽的存在,會(huì)導(dǎo)致流化床焚燒爐床料結(jié)焦、結(jié)渣,降低流化床的效率。本論文首先通過蒸餾法研究了含鹽苯胺廢液在焚燒前的預(yù)處理過程。結(jié)果表明:COD的去除率和有機(jī)物析出率與氯化鈉的初始濃度有關(guān)。當(dāng)氯化鈉的初始濃度為20000mg/L時(shí),COD的去除率最高,而有機(jī)物析出率隨氯化鈉初始濃度的增加而增加。當(dāng)氯化鈉初始濃度達(dá)到40000mg/L后,有機(jī)物的析出率大約保持在48％;蒸餾過程中鈉離子的去除率穩(wěn)定在98%左右;鈉離子和氯離子不是以氯化

3、鈉的形式析出,而是以各自離子形態(tài)析出。
　　2.測(cè)定了苯胺廢液的熱值和COD值,發(fā)現(xiàn)即使含水率達(dá)到50%時(shí),廢液的COD值始終在5×105mg/L以上,熱值也保持在3.2×104J/g以上,仍達(dá)到了適合焚燒的條件。
　　3.對(duì)單一苯胺廢液、苯胺-柴油廢液和苯胺-生物柴油廢液三種廢液進(jìn)行TG-DTG分析,發(fā)現(xiàn)三種廢液的著火點(diǎn)均在150℃左右。采用一階動(dòng)力學(xué)模型對(duì)單一苯胺廢液、苯胺-柴油廢液兩種廢液的熱失重過程進(jìn)行模擬。單一苯胺

4、廢液在空氣氣氛下的熱失重過程分為兩個(gè)階段,前一階段為水分揮發(fā)階段,后一階段為剩余組分燃燒階段,而在氮?dú)鈿夥障碌臒崾е剡^程分為水分的揮發(fā)階段和剩余物質(zhì)的裂解階段。兩種氣氛下數(shù)據(jù)擬合后的相關(guān)系數(shù)r≥0.9,表明單一苯胺廢液的反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)的假設(shè)成立。苯胺-柴油溶液在空氣中的反應(yīng)分為三個(gè)階段,其中燃燒階段表觀活化能最大,在氮?dú)鈼l件下反應(yīng)表現(xiàn)為兩個(gè)階段,其中第一階段為低沸點(diǎn)的小分子物質(zhì)及水分的揮發(fā)階段,第二階段為裂解階段。各數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合后的相

5、關(guān)系數(shù)r≥0.8,說明一級(jí)反應(yīng)是符合苯胺廢液的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征的。
　　4.即使對(duì)含鹽苯胺廢液進(jìn)行蒸餾預(yù)處理后,廢液中仍會(huì)存在殘留的鹽分,這會(huì)對(duì)爐體產(chǎn)生腐蝕。本文最后探討了鑄鐵材料在高溫環(huán)境下的熔鹽腐蝕行為。結(jié)果表明:鑄鐵試件的腐蝕程度同實(shí)驗(yàn)溫度、鹽含量、實(shí)驗(yàn)時(shí)間三者之間都成正比的關(guān)系,添加高嶺土能有效的減輕鑄鐵材料的腐蝕,不同的腐蝕介質(zhì)導(dǎo)致試件表面呈現(xiàn)不同的腐蝕形態(tài),使用EDS和XRD分析發(fā)現(xiàn)鐵片試件表面的氧化膜主要成分為Fe2O