基于流化床的市政污泥和小叶鼠李共热解

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目前,工业正在从直流供水系统向循环利用水系统转变。这要求对生产过程中产生的废水进行深度清洁。废水中的悬浮物以及在对废水进行机械、生物、物理化学处理过程中产生的沉积物叫做污泥。市政污泥包含了多种生物和非生物来源的有机和无机物,如重金属等。大量污泥尚未找到实际应用的方法,因此需要积极开发加工处理污泥的方法。在本文中,利用流化床对小叶鼠李(RP)和市政污泥(SS)进行了共热解在流化床反应器(FBR)。在450℃、650℃以及850℃下,分别进行了两种物质的单独热解并将结果跟二者混合比例为1:3、2:2、3:1的热解结果进行了比较。对主要热解产品如不凝气(NCG)、热解油(PyO)以及生物炭进行了表征分析。结果表明,不凝气体和冷凝物的产率随热解温度的升高而增加。最大冷凝液产率为34.75 wt.%RP:SS=3:1,在850oC,SS和RP混合情况下取得,这一值比二者的单独热解要高。SS单独热解时冷凝液pH均为9,而RP热解以及RP和SS混合热解时冷凝液pH则在3-4范围内。成分分析表明,SS产品富含含氮化合物,RP产品富含苯酚。不凝气中的主要成分是CO2,且在RP单独热解时取得最大产率值。与此同时,CH4产率呈现出随温度升高而升高的特点。不凝气中未检测到HCl和NH3的存在,但检测到了 HCN和H2S的存在。CaO的加入降低了 RP热解时产生的含氮化合物的浓度。热解炭分析结果表明,里面含有少量的重金属,如Zn、Cu和Cr。FTIR结果表明,热解促进了有机大分子向小分子有机化合物的转化,如醇、羟酸、酰胺、胺、芳族和脂族烃。表面分析表明,共热解使热解炭表面更加孔洞增加,提高了热解炭的品质。
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