城市生活垃圾与陈腐垃圾掺烧的燃烧特性与反应动力学分析

城市生活垃圾掺烧陈腐垃圾可以同时实现二者的资源化利用。使用热重分析法研究城市生活垃圾掺烧陈腐垃圾的燃烧过程,并根据获得的热特性曲线,计算陈腐垃圾掺混比为100%、75%、50%、25%以及0的样品的燃烧特性参数。运用Kissinger-Akahira-Sunose法(KAS法)、Coats-Redfern积分法(C-R法)探究掺烧的动力学特性,依据拟合校正系数(adjR2)来评价计算模型的拟合效果与适应性。结果表明,陈腐垃圾掺混比上升时,样品的着火特征指数下降,而燃尽特征指数和综合燃烧特征指数均呈现出先升后降的趋势。在实验条件下,燃尽特征指数和综合燃烧特征指数的优势掺混比例为0~50%,并且综合燃烧特征指数在掺混比为25%时达到峰值。随陈腐垃圾掺混比增大,KAS法计算出的全局活化能呈递减趋势,从244.49 kJ/mol降至79.40 kJ/mol,其adjR2从0.9366升为0.9889;而C-R法计算出的全局活化能呈递增趋势,从20.86 kJ/mol升至34.21 kJ/mol,其adjR2从0.9850升为0.9975。对两种动力学模型的拟合曲线与实验数据进行对比可知,KAS法的拟合曲线在高温燃烧段存在一定的失真现象,总体而言C-R法的拟合效果更为优秀。