醫(yī)療廢物熱解特性及動(dòng)力學(xué)模型研究.pdf

1、熱解技術(shù)被認(rèn)為是極具潛力的醫(yī)療廢物熱化學(xué)處理技術(shù),其工藝開發(fā)設(shè)計(jì)的前提和關(guān)鍵在于對(duì)醫(yī)療廢物熱解特性的深入了解.本文根據(jù)醫(yī)療廢物有機(jī)組分的主要成分特性,將其分為塑料類、橡膠類、生物質(zhì)類、蛋白質(zhì)類、合成纖維類、藥品類和混合類等7類廢物,從各類中選取18種典型的醫(yī)療廢物,進(jìn)行了一系列有關(guān)熱解特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型研究,包括: 1.單組份醫(yī)療廢物熱解特性的實(shí)驗(yàn)和模型研究: (1)對(duì)含量較高的大部分醫(yī)療廢物組分進(jìn)行元素分析、工業(yè)

2、分析和發(fā)熱量的測(cè)定,為熱解特性研究提供基礎(chǔ).(2)利用差熱.熱重分析儀,在N<,2>氣氛下對(duì)單組分醫(yī)療廢物樣品進(jìn)行非等溫動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)；對(duì)照熱重/微分熱重(TG/DTG)曲線,結(jié)合樣品的主要成分、工業(yè)分析和元素分析等信息,剖析廢物的熱解機(jī)理,對(duì)每種樣品的熱解行為進(jìn)行細(xì)致分析和合理解釋；對(duì)照差熱(DTA)曲線,細(xì)致分析了熱解過程中的熱量變化；闡述了熱解殘余物的性狀.研究發(fā)現(xiàn)醫(yī)療廢物的熱解行為非常復(fù)雜,不同成分樣品的熱解行為和機(jī)理差別很大；由于

3、醫(yī)療用品的特殊性,即使樣品主要成分或主要熱解機(jī)理類似,由于雜質(zhì)和制作工藝過程的不同,導(dǎo)致熱解行為也會(huì)存在一定差異.(3)采用三種傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方法對(duì)單組分醫(yī)療廢物的熱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,求解動(dòng)力學(xué)參數(shù),并結(jié)合廢物的熱解機(jī)理,對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行分析.(4)對(duì)單組分醫(yī)療廢物提出一個(gè)統(tǒng)一的熱解機(jī)制并建立熱解模型,此模型可模擬所有單組分醫(yī)療廢物樣品的熱解行為,適用性很強(qiáng)；可應(yīng)用該模型預(yù)測(cè)熱解過程中任意時(shí)間或溫度下原始物樣和各階段產(chǎn)物的質(zhì)量隨溫度的變化情

4、況,以指導(dǎo)和優(yōu)化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行. 2.醫(yī)療廢物混合組分熱解特性的實(shí)驗(yàn)和模型研究: (1)從各類醫(yī)療廢物中選取代表性的樣品,利用熱重分析儀進(jìn)行兩兩混合熱解實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)①主要成分為PVC的輸液管與其它組分之間均發(fā)生了不同程度的相互反應(yīng)；②導(dǎo)尿管與其它組分混合后,CaCO<,3>的分解溫度明顯降低,DTG峰形狀不變.③其余樣品之間未發(fā)生明顯的相互反應(yīng),混合熱解特性為單組分熱解特性的線性疊加.(2)調(diào)整輸液管與紗布的混合比