固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間的試驗(yàn)研究

閆璐璐 張新偉 張 遠(yuǎn) 司建輝

（中國(guó)石油獨(dú)山子石化分公司乙烯廠凈化水聯(lián)合車間，新疆 克拉瑪依 833600）

一、試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

1 實(shí)驗(yàn)裝置

如圖1所示，是本試驗(yàn)所用的回轉(zhuǎn)窯冷態(tài)試驗(yàn)裝置示意圖，裝置中部位l就是料倉(cāng)，部位2就是定位輪，部位3就是皮帶，部位4就是托輪，部位5就是支架，部位6就是無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)，部位7就是墊高塊，部位8就是定位擋板，部位9就是回轉(zhuǎn)簡(jiǎn)體，部位10就是進(jìn)料擋板，部位11就是調(diào)節(jié)擋板。其中回轉(zhuǎn)窯筒體，即部位9，是采用有機(jī)玻璃制造的，這都是為了方便觀看固體物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況而特殊設(shè)計(jì)的。其長(zhǎng)度為2米，內(nèi)徑為0.3米。仔細(xì)觀察圖1，我們會(huì)看到回轉(zhuǎn)窯簡(jiǎn)體的高端設(shè)有定位擋板，即部位8。部位8的存在是為了防止回轉(zhuǎn)窯在傾斜狀態(tài)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)從支架上滑下而特意設(shè)置的。

如圖2所示，是回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)軟件結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由簡(jiǎn)體（部位1）、縱肋（部位2）、橫肋（部位3）三部分組成，其中縱肋、橫肋則是針對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)構(gòu)件對(duì)固體物料運(yùn)動(dòng)的影響而專門(mén)制作的。

2 試驗(yàn)方法

在本次試驗(yàn)中，我們?cè)趯?duì)回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)構(gòu)件、長(zhǎng)度、壁面粗糙度等結(jié)構(gòu)特，回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速、傾角等操作特性以及固體廢棄物的堆積特性等物料特性等對(duì)固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間的影響進(jìn)行研究的時(shí)候，仍舊采取傳統(tǒng)的方法，即示蹤粒子方法。試驗(yàn)所采用的固體廢棄物是由PVC管、廢輪胎、木塊、紙板等組成的不規(guī)則形狀的混合物，見(jiàn)表1。

表1

3 固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間的分布

試驗(yàn)得出固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間的分布分別如圖3所示。由圖可以看出，固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留的時(shí)間分布跟高數(shù)上的正態(tài)分布相對(duì)接近。如圖3所示。

當(dāng)回轉(zhuǎn)窯的傾角有所變大、轉(zhuǎn)速有所提高時(shí)，固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留的時(shí)間會(huì)相應(yīng)地減少。

結(jié)語(yǔ)

由上文可以看到，固體物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時(shí)間是回轉(zhuǎn)窯設(shè)備所有的反應(yīng)器的一個(gè)及其重要的物理參數(shù)。在本實(shí)驗(yàn)中，我們著眼于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)粒度均勻性極差的混合城市，對(duì)該城市中所有的固體廢棄物的平均停留時(shí)間進(jìn)行一定的探究，考察回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速與傾角、內(nèi)構(gòu)件、窯壁摩擦系數(shù)、物料特性、出口擋板等因素對(duì)回轉(zhuǎn)窯平均停留時(shí)間的影響。首先，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)構(gòu)件、長(zhǎng)度、壁面粗糙度等結(jié)構(gòu)特，回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速、傾角等操作特性以及固體廢棄物的堆積特性等物料特性等對(duì)固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留時(shí)間的影響進(jìn)行研究的時(shí)候，我們?nèi)匀皇褂脗鹘y(tǒng)的方法，即著色示蹤粒子的試驗(yàn)方法。

本文通過(guò)一系列試驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留的時(shí)間分布跟高數(shù)上的正態(tài)分布相對(duì)接近，而且當(dāng)回轉(zhuǎn)窯的傾角有所變大、轉(zhuǎn)速有所提高時(shí)，固體廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留的時(shí)間會(huì)相應(yīng)地減少。這個(gè)結(jié)果對(duì)于各行業(yè)，尤其是對(duì)于煅燒工業(yè)有著很深遠(yuǎn)的意義。因?yàn)樵撔袠I(yè)涉及到固體廢棄物熱解、焚燒過(guò)程，而能源回收率、有害廢棄物的焚毀程度等二次污染的排放會(huì)受到停留時(shí)間的直接影響，其產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量直接受到停留時(shí)間的影響。綜上所述，本文的試驗(yàn)很成功，也很有意義。

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