【论文精选】生活垃圾热解过程中组分的热力学平衡分析(5)

[转载出处：www.11jj.com]

图4   热解条件下氯随温度变化的归一化分布规律
[原文来自：www.11jj.com]

 

随着温度升高，HCl（g）的归一化分布逐渐升高，由500 ℃时的42.2%升高至1 200 ℃时的55.1%。在900 ℃以上，体系中有少量KCl（g）和NaCl（g）分布，并随温度升高缓慢增加。在900 ℃时，KCl（g）和NaCl（g）的归一化分布为0.16%和0.06%；1 200 ℃时升高至1.0%和2.1%。与HCl（g）相反，NaCl（s，l）的归一化分布随温度升高而逐渐降低。当热解温度为500 ℃时，NaCl（s）的归一化分布为55.4%；热解温度为800 ℃时降低至54.3%；当热解温度超过NaCl熔点时转化为NaCl（l）；至1 200 ℃时NaCl（l）的归一化分布为41.7%。当热解温度降低至800 ℃以下有少量KCl（s）分布；在800 ℃时KCl（l）的归一化分布为0.41%；随温度降低KCl转化成固相；当温度降低至500 ℃时，KCl（s）的归一化分布为2.4%。

④钾的归一化分布规律

 

图5为热解条件下钾随温度变化的归一化分布规律。含钾的组分主要有KCl（g）、KCl（s，l）和K2Si2O5（s），并相互转化。

 

图5   热解条件下钾随温度变化的归一化分布规律

 

钾的归一化分布规律受温度影响显著。当热解温度为800 ℃时，有少量KCl（g）生成，并随温度升高归一化分布显著升高。800 ℃时KCl（g）的归一化分布为2.1%，1 200 ℃时快速升高至45.1%。KCl（s，l）的归一化分布随温度升高而降低。在500～600 ℃时KCl（s）最稳定，归一化分布接近100%；随温度降低KCl（s）的归一化分布快速降低，当超过熔点温度（约772 ℃）后转化为KCl（l）；当温度为1 200 ℃时降低至1.4%。此外，当温度超过600 ℃时，钾易与硅形成稳定的硅酸盐K2Si2O5（s），归一化分布呈凸函数曲线规律。700 ℃时，K2Si2O5（s）的归一化分布为50.4%；900 ℃时达到最高值85.6%；1 200 ℃时又降低至53.5%。

 

⑤钠的归一化分布规律

 

图6为热解条件下钠随温度变化的归一化分布规律。含钠的组分主要有NaCl（g）、NaAlSiO4（s）、NaAlSi2O4（s）和NaCl（s，l），并相互转化。

 

图6   热解条件下钠随温度变化的归一化分布规律

 

在全温度范围内，钠与氯具有最强的亲和力，NaCl（s，l）归一化分布超过75%。NaCl（g）的归一化分布受温度影响显著，在温度超过800 ℃后逐渐生成，温度升高至1 200 ℃时逐渐增加至3.8%。NaCl（s，l）的归一化分布随着温度升高逐渐降低。在500～700 ℃，NaCl（s）的分布接近100%；当温度超过熔点（约801 ℃）后NaCl（s）开始转化为液相；1 200 ℃时NaCl（l） 的归一化分布降低至75.5%。此外，当温度超过800 ℃后，钠与硅、铝形成稳定的硅铝酸盐NaAlSiO4（s）和NaAlSi2O4（s）。随着温度升高，NaAlSiO4（s）的归一化分布由2.5%升高至15.1%，NaAlSi2O4（s） 的归一化分布由0.5%升高至5.6%。