固体废弃物处置回转窑的高温结渣行为

胡万鹏, 罗义英 [1], 周佳伟 [2],
[1] 嘉兴学院 化学工程研究所, 建筑工程学院
[2] 嘉兴市固体废弃物处置中心
Published in 2018

采用回转窑处理工业废弃物已有多年历史。工业废弃物里含有的有机物在高温下挥发、气化、裂解和燃烧,最后残留下含有硅、钙、铁等无机物,无机物构成了高温的具有一定粘度的炉渣。 高温炉渣夹杂着一定量的气泡。气泡可能从下列几个方面产生: 1)有机物裂解挥发产生的气体; 2)燃烧产生的气体; 3)夹带的气体; 4)液体在高温下的汽化。 从工业现场采集炉渣样品,获取了炉渣的微观结构。计算机模拟的过程揭示炉渣结构形成的过程。 研究表明,采用COMSOL Multiphysics流体力学模块和传递模块,二维非对称结构能够有效模拟高温炉渣的流动过程,解释了炉渣的形貌的形成过程。结果显示,气泡炸裂的瞬间造成炉渣液面的不规则波动。直径大的气泡上升,小气泡会被高温高粘的炉渣流体裹挟向下移动,二者形成方向不同的流场。气泡在流动过程中,受周围高粘流体的剪切力的影响,呈现不规则的非正圆形状。此外,两个气泡在流动的过程中间可能会发生并聚。大量的气泡向上流动,炸裂,释放出气体,少量的微小气泡向下流动,最终形成了炉渣的致密结构。

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