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随着对环境保护意识的提高，人们对城市固体废弃物减量化、无害化、资源化的呼吁越来越强烈。热化学转化技术作为对固体废弃物―三化‖处理的有效途径，成为当今国内外处理城市固体废弃物的研究热点。目前国内在城市固体废弃物热化学处理技术方面的基础储备仍十分有限，工艺路线和设备开发的较少，依然面临着技术环节上的挑战。本文通过理论分析和实验相结合的方法对具有资源化潜力的废轮胎和城市污泥展开了热化学处理研究。通过对城市固体废弃物燃烧和气化过程的平衡计算，分析了含水率对城市污泥燃烧和气化过程的影响。采用热重-红外联用进行了废轮胎、城市污泥热解特性的研究；采用积分法对热解过程的表观动力学参数进行了计算与分析。采用外热式固定床热解装置对废轮胎、城市污泥进行热解实验，研究了不同热解终温下的产物特性。最后进行了废轮胎固定床热解制取燃油研究。含水率对城市污泥燃烧和气化过程的影响研究表明，污泥含水率增加，焚烧炉的温度降低，气化燃气中可燃组分比例减小，燃气热值降低，空气系数增大，气化效率和热效率均降低。对废轮胎、城市污泥的热重-红外研究表明，废轮胎主要热解区间为300℃-500℃，在此区间内反应级数为1；污泥的热解呈现阶段性，250℃-500℃为污泥的主要热解失重区，在此区间的反应级数为2.5-3，在700℃-850℃之间的反应级数为2-3；不同升温速率下热解气体的析出演变过程类似。对废轮胎、城市污泥固定床热解实验研究表明，废轮胎固定床热解气成分主要为CH4、H2及烃类CnHm，热解气热值高；污泥热解气主要为CO2、CH4和H2，解气热值较轮胎热解气热值低；废轮胎热解炭的主要成分为固定碳，污泥热解炭的主要成分是灰分；废轮胎热解液产率随热解终温的升高而减小，为33%-51%；污泥热解液产率为29%-31%，受热解终温的影响较小。废轮胎固定床热解制取燃油的最佳温度为450℃，此时产油率为40.1%；热解油主要为柠檬油精、乙醇、苯酚和各种烯烃类物质。自热式固定床废轮胎热解制取燃油系统可以稳定运行，但产油率较低。