水泥窑协同处置危险废物膏体管道输送进料系统试验研究

蒸馏残渣与污泥混合物通过进料系统(破碎、混合、泵送、雾化)输送到水泥回转窑焚烧是目前最优的协同处置危险废物的方法。由于膏体黏度高,属于固-液两相流,并混有铁皮、塑料片,能否长距离管道输送是个难题;同时当膏体以柱塞状进入分解炉后,由于燃烧不充分造成水泥窑CO波动大,影响窑工况。本文首先分别测量含污泥质量分数30%、35%、40%、45%的混合物的热值和化学元素,研究得出含污泥质量分数40%的混合物在温度为1000℃时燃烧停留时间至少达到400 s以上。相同污泥质量分数的混合物,随着剪切速率的增加,黏度逐渐降低;含污泥质量分数40%的物料属于屈服应力小的膏体,不仅可以使得物料中的铁皮等固体不沉降,同时黏度小,利于雾化。在喷枪第一次雾化阶段,研究i、d、v分别对雾化区域分布及质量分布的影响。研究结果表明:i=3效果最优,i=2与i=5效果其次;d=160 mm效果最优,d=240 mm效果其次,d=80 mm效果最差;随着推料速度v的增加,雾化效果逐渐变差。在空气炮第二次雾化阶段,选择在三次风管投料,基于喷枪与空气炮相结合在阶梯炉雾化焚烧,可以使危险废物燃烧充分。