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氮气气氛下城市污水厂污泥热解特性
城市污水污泥低温催化热解制油研究
城市污水污泥低温催化热解制油研究
污泥低温催化热解是一项具有污泥处理与能源回收双重性质的资源化技术。本文采用低温热解技术处理城市污水污泥,比较了在有/无催化剂条件下,停留时间和反应温度对热解产物产率及特性的影响。结果表明,催化剂的使用提高了污泥热解油的产率和品质,降低了产炭率。最大产油率所需的最优温度从450℃下降到400℃,最大产油率从34.53%增加到38.71%。
城市污水厂污泥低温热解制油的动力学与反应机理研究
通过热重法分析污泥热解过程动力学特性,结果表明,污泥热解过程存在三个比较大的温度范围,分别为:161~350℃、350~450℃、645~750℃。每个失重率较大的区域都对应一个放热峰。前两个温度区是挥发分的集中析出区,第三个温度段是固定碳的燃烧区。确定污泥热解的温度范围为:200~500℃。采用Coats-Redfern法求解污泥热解的动力学方程和反应参数,理论TG曲线与实验TG曲线吻合良好。采用GC-MS分析污泥热解油的化学组成,其中含有大量直链化合物(C11-C19),表明油的主要来源是脂肪族化合物。油中含氮化合物(酰胺和氰类)种类丰富,表明污泥中的蛋白质广泛参与了热解反应。结合污泥的热重分析和热解油的GC-MS分析结果,推测污泥热解的主要反应机理是:在反应温度为200~450℃范围内,发生脂肪族化合物的蒸发和蛋白质的转化。