可燃固體廢棄物熱解產(chǎn)物預(yù)氧化-酯化和耦合加氫酯化提質(zhì)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的處理處置方式相比，利用熱解處理可燃固體廢棄物具有污染小并且能實現(xiàn)垃圾的減量化以及資源化的優(yōu)勢，然而由于熱解產(chǎn)物腐蝕性強、熱值低、含水率高等問題使得其無法直接作為動力燃料規(guī)模化利用，因此，需要對熱解油進行提質(zhì)以提高其理化性能?；跓峤庥偷娜毕?，本文研究了預(yù)氧化-酯化、耦合加氫酯化兩種熱解油提質(zhì)方式。
　　對于氧化預(yù)處理和催化酯化提質(zhì)方式，以糠醛、乙酸、丙酮、乙醇配制模型化合物，選取過氧化氫、臭氧為氧化劑進行預(yù)氧化實驗，分析了

2、氧化時間、氧化劑種類等對氧化處理及后續(xù)酯化效果的影響。研究表明，經(jīng)氧化處理后，C=O有所下降而O-H峰加強。這說明經(jīng)過氧化預(yù)處理后，羰基化合物轉(zhuǎn)化為羧酸。在氧化過程中增加過氧化氫量能夠提高氧化處理處理能力，但增強效果并不明顯，在幾種不同的氧化方式中，過氧化氫和臭氧聯(lián)合氧化為相對較優(yōu)的氧化處理方式，相比于模型化合物直接酯化的酯含量7.8％，經(jīng)過氧化處理后，模型化合物酯含量上升到24.9％及以上。在模型化合物實驗基礎(chǔ)上，以瓦楞紙板快速熱解制

3、得的熱解油進行試驗，發(fā)現(xiàn)氧化方式對預(yù)處理產(chǎn)物影響較大，采用單獨H2O2、單獨O3、O3/H2O2聯(lián)用氧化預(yù)處理方式，2h后，與粗熱解油相比，酸值分別增加了36.5％、50.7％以及59.1％。原始熱解油中含有的酸類物質(zhì)相對峰面積為16.79％，直接酯化所得提質(zhì)產(chǎn)物中酸類物質(zhì)為8.897％，而在單獨H2O2、單獨O3、O3/H2O2聯(lián)用氧化預(yù)處理方式處理后再酯化所得的提質(zhì)產(chǎn)物中酸類物質(zhì)相對峰面積分別僅為6.15％、5.60％以及4.00％

4、，與直接酯化產(chǎn)物相比，三種氧化方式下熱解油中酯類升高31.5％、54.8％以及68.9％。因此，在三種不同氧化方式中，H2O2/O3聯(lián)用的方式對酯化提質(zhì)效果增強最顯著。
　　利用丁醛和乙酸為模型進行耦合加氫酯化的研究，在進行不同鎳負載量、不同載體、不同雙金屬負載的比較后，確定了相對催化效果較好的10％Ni-3％Pt/HZSM-5催化劑，并確定了較優(yōu)的催化反應(yīng)條件(催化劑用量1.5 g，氫氣壓力3 MPa，反應(yīng)溫度150℃)，此時醛

5、類轉(zhuǎn)化率以及酯類選擇性最高，因此催化效果最好。在模型化合物基礎(chǔ)上，以瓦楞紙板熱解油以及MSW熱解油為原料，10％Ni-3％Pt/HZSM-5為加氫酯化催化劑，在對催化劑表征以及原料性質(zhì)分析基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)無論是瓦楞紙板熱解油或者MSW熱解油，加氫酯化后，除酯類物質(zhì)以及酮類物質(zhì)外，其他種類物質(zhì)均有不同程度的降低。瓦楞紙板熱解油中醛類物質(zhì)相對峰面積大，MSW原始熱解油中環(huán)狀物質(zhì)較多，而鏈狀有機物較少，使得瓦楞紙板熱解油加氫酯化效果優(yōu)于MSW熱解