污泥熱解液加工方法及其產(chǎn)品的燃料特性研究.pdf

1、能源短缺和環(huán)境問題是當(dāng)今世界面臨的兩大難題,能源短缺尤其是石油短缺阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。污泥來源于污水處理過程,其處理處置已成為世界性的難題。熱解法是很有前途的污泥資源化處置方式之一,在污泥無害化處置的基礎(chǔ)上還能夠得到類似石油的熱解油而受到廣泛關(guān)注。本文利用固定床對(duì)污泥熱解進(jìn)行研究,對(duì)污泥熱解液特性進(jìn)行了全面分析,并利用兩步蒸餾法對(duì)熱解液進(jìn)行加工,通過GC-MS及油品測(cè)試方法對(duì)加工產(chǎn)品的組成和性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,分析其作為石油產(chǎn)品替代物的

2、潛力,為緩解石油短缺問題提供數(shù)據(jù)參考。
　　 污泥熱解液去除相分離水后得到含水熱解油,利用蒸餾法對(duì)含水熱解油樣品進(jìn)行脫水得到無水熱解油,并對(duì)無水熱解油的燃料性質(zhì)和其它性質(zhì)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,得到的無水熱解油基本可以滿足4＃燃料油的要求；而硫含量、固體顆粒物含量和金屬離子含量過高,為提高其品質(zhì)必須進(jìn)行進(jìn)一步的加工。利用兩步蒸餾法對(duì)含水熱解油進(jìn)行加工,簡(jiǎn)單蒸餾的作用是脫除水并得到輕質(zhì)組分,減壓蒸餾用于得到中質(zhì)組分和瀝青質(zhì)。在減壓蒸餾

3、過程中,降低回流比是減少瀝青質(zhì)產(chǎn)率的有效方式,在回流比為1時(shí)得到水、輕質(zhì)組分、中質(zhì)組分、瀝青質(zhì)的比例分別為25％、13％、31％、28％,蒸餾過程中的體積損失量為3％。含水熱解油經(jīng)兩步蒸餾處理既可以去除水分,又能夠得到不同品質(zhì)加工產(chǎn)品,有望實(shí)現(xiàn)熱解油的高品質(zhì)應(yīng)用。
　　 通過對(duì)輕質(zhì)組分、中質(zhì)組分和瀝青質(zhì)的燃料性質(zhì)進(jìn)行分析,討論了三種加工產(chǎn)品的應(yīng)用前景。輕質(zhì)組分中含有大量的烴類物質(zhì),鏈長度在 C6～C13之間,其燃料性質(zhì)與車用汽油

4、標(biāo)準(zhǔn)相近,表明其具有作為車用汽油的潛力。中質(zhì)組分中烴類的碳鏈長度在C10～C20之間,并含有48％的含N、O的有機(jī)物,包括有機(jī)酸、醇和腈類等；燃料性質(zhì)表明其可作為2＃燃料油使用,且與5號(hào)柴油相近,具有作為車用柴油的潛力；向5號(hào)柴油中添加10％的中質(zhì)組分不會(huì)影響柴油使用。瀝青質(zhì)熱值為36MJ／kg,可以作為燃料或建筑材料。
　　 提出了一種新的熱解動(dòng)力學(xué)模型求解方法,與傳統(tǒng)解法相比,具有計(jì)算簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)；利用新方法求得的參數(shù)與傳統(tǒng)方