城市污泥與廢棄生物質(zhì)共熱解制生物油.pdf

1、為了使廢棄生物質(zhì)和城市污泥兩者能量最大資源化利用,本課題對(duì)水葫蘆、花生殼分別與城市污泥共熱解過(guò)程進(jìn)行研究。
　　熱重分析表明,水葫蘆對(duì)污泥的協(xié)同作用比花生殼對(duì)污泥的協(xié)同作用要大很多;動(dòng)力學(xué)分析表明,污泥單獨(dú)熱解或與不同比例生物質(zhì)共熱解反應(yīng)可由兩個(gè)一級(jí)反應(yīng)模型描述。將可以提供 H自由基的生物質(zhì)添加到污泥中后,高溫段活化能E明顯減小。
　　固定床共熱解實(shí)驗(yàn)考察可知,隨著熱解溫度和生物質(zhì)摻混比例的增加,生物油產(chǎn)率增加。花生殼的木質(zhì)

2、素含量較高,熱解后的裂解炭具有一定的催化作用,在相同條件下,花生殼與污泥共熱解的產(chǎn)油率高于水葫蘆與污泥共熱解的產(chǎn)油率。對(duì)液相產(chǎn)物分析表明,隨生物質(zhì)摻混比例的增加,水葫蘆與污泥共熱解生物油組成中2-己醇和鄰苯二甲酸二乙酯的含量都逐漸降低,花生殼與污泥4:1混合共熱解生物油中烷酸含量最低,為2.41％。受生物油組成的影響,水葫蘆、花生殼與污泥共熱解生物油的熱值高于污泥單獨(dú)熱解時(shí)的生物油熱值,酸值和粘度低于污泥單獨(dú)熱解時(shí)的生物油酸值和粘度,但

3、熱解終溫和生物質(zhì)添加量對(duì)污泥生物油酸值和粘度的影響較小。因此,共熱解較優(yōu)的工藝條件是:花生殼與污泥混合比例4:1,熱解終溫600℃,此時(shí)共熱解的產(chǎn)油率為60.63%,熱值、酸值和粘度分別為54.23 KJ/g、19.49 mg/g和42.83 mm2/s。
　　對(duì)水葫蘆、花生殼與污泥共熱解氣相產(chǎn)物分析表明,600℃熱解有利于 H2生成,500℃熱解有利于 CH4生成。水葫蘆、花生殼與污泥共熱解氣體產(chǎn)物中H2和CH4含量的實(shí)驗(yàn)值高于

4、二者單獨(dú)熱解時(shí)的線性加和值,而CO和CO2的實(shí)驗(yàn)值低于線性加和值,說(shuō)明水葫蘆或花生殼的添加有利于H2和CH4的生成,不利于氣體產(chǎn)物 CO和 CO2生成。對(duì)水葫蘆、花生殼與污泥共熱解固相產(chǎn)物分析表明,當(dāng)花生殼和污泥混合比為1:1,熱解終溫為600℃時(shí),裂解炭比表面積最大,為51.72 m2/g。XRD表征顯示,水葫蘆與污泥共熱解表現(xiàn)出較強(qiáng)的KCl特征峰,而花生殼與污泥共熱解只顯示出污泥中 SiO2的特征峰,說(shuō)明花生殼中幾乎沒(méi)有KCl,KC