據(jù)上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司調(diào)查了解到工業(yè)危險廢液的安全處理處置是控制和防止危險廢物污染環(huán)境，保障環(huán)境安全和人體健康的重要舉措。超臨界水氧化是近年來廣泛應(yīng)用于危險廢液減量化、無害化處置的新工藝，該工藝的設(shè)計及穩(wěn)定運行，則是以進(jìn)料廢液的熱值為關(guān)鍵參數(shù)，因此進(jìn)料熱值的準(zhǔn)確測定對保障工藝的正常運行至關(guān)重要。然而，因危廢液高含水多相難燃的特性，目前針對危廢液的系統(tǒng)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的熱值測試方法鮮有研究。
熱值的典型測定方法為直接燃燒法即絕熱彈式量熱計法，對于高熱值易燃液體/固體物料可實現(xiàn)快速準(zhǔn)確測定。然而，該方法應(yīng)用于含水率較高的工業(yè)危險廢液熱值測定時，存在無法點燃或者燃燒不充分、大量添加助燃劑則容易掩蓋樣品的本身熱值等問題，無法準(zhǔn)確測定出實際熱值。為改善高含水物料的可燃性，以往研究采用冷凍或高溫干燥等預(yù)處理方法將低熱值物料中水脫除，然后采用燃燒法測定。本文上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司針對危廢液的高含水多物相難燃特性，提出直接燃燒協(xié)同間接估算熱值的系統(tǒng)性思路，對其復(fù)雜組分辨識后，將多種混合物的碳、氫、氧、氮、硫歸納推導(dǎo)出統(tǒng)一的化學(xué)計量式，通過間接估算確定其熱值的方法，并探討以化學(xué)需氧量(COD)為熱值間接表征參數(shù)的可行性。以部分工業(yè)危險廢液為樣本，將熱值測定系統(tǒng)性方法進(jìn)行應(yīng)用，驗證方法的普適性，以期為工業(yè)危險廢液的熱值計量提供系統(tǒng)、穩(wěn)定、可靠的方法。
上海昌吉XRY-1A氧彈熱量計
儀器：絕熱式氧彈熱量計 (XRY-1A)；上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司
估算方法應(yīng)用對象及注意事項
上海昌吉本方法較適用于高含水率低有機物濃度的工業(yè)危險廢液。高含水率低有機物濃度的廢液由于熱值低，難以直接利用氧彈燃燒法測定，如果添加大量的固體助燃劑容易掩蓋液體本身熱值，誤差過大，因此適合采用本方法測定。對于有機組分濃度相對較低的工業(yè)危險廢物，有機物可以認(rèn)為是無限稀釋狀態(tài)，萃取過程中，相互惰性的各組分之間相互影響較小，多次萃取過程中可以認(rèn)為有機物的分配系數(shù)保持不變，這也是本方法提出的假設(shè)條件。但在實際應(yīng)用中，總會存在一些特殊情況影響估算結(jié)果，具體如下：
① 有機物濃度較高時，有機物之間相互影響，導(dǎo)致多次萃取分配系數(shù)改變；
② 實際應(yīng)用中，單一萃取劑可能難以對所有有機組分均具有良好萃取效果，因此可能出現(xiàn)部分有機組分萃取效率過低而被忽略，影響測定結(jié)果；
③ 含有熱敏性有機組分危廢液，容易在蒸餾分離過程中發(fā)生反應(yīng)，影響測定結(jié)果。因此，為提高方法準(zhǔn)確性，在實際應(yīng)用中建議預(yù)先對工業(yè)危險廢液中有機組分進(jìn)行定性分析，以廢液可能含有的有機組分為依據(jù)選用適宜的萃取劑，同時對于含有熱敏性組分的廢液，應(yīng)采用低溫減壓蒸餾法分離。
(1) 本文上海昌吉針對于工業(yè)危險廢液成分未知且高含水多相難燃的特性，構(gòu)建了氧彈直接燃燒法結(jié)合間接估算法的系統(tǒng)性方案。其中對于低熱值含水餾出物，提出基于氣相色譜-質(zhì)譜法對工業(yè)危險廢液成分化學(xué)式及物質(zhì)量相對比例的判斷，通過統(tǒng)一化學(xué)計量式計算熱值的間接估算法。
(2) 對模擬廢水的熱值估算驗證了間接估算法的準(zhǔn)確性，同分異構(gòu)體現(xiàn)象對熱值估算的影響較小。同時提出通過構(gòu)建熱值與COD的關(guān)聯(lián)比，在實際工業(yè)中采用COD估算的熱值的思路。
(3) 對天津地區(qū)7類代表性行業(yè)的工業(yè)危廢液熱值實測，在危廢液成份及物化特征差異巨大的情況下，證明了氧彈直接燃燒法結(jié)合間接估算法的普適性。
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