含油污泥热解及其残渣制备路基材料的试验研究
发布时间：2021-09-01 23:27
含油污泥是在石油开采、炼制、存储、使用等过程中被石油类物质粘附、渗透而形成的一种固体废弃物。热解是处理含油污泥比较常见的有效的方法。热解具有处理量大,处理彻底,减容率高,回收原油,无二次污染等优点,是实现含油污泥资源化、无害化的有效途径。含油污泥热解残渣是热解时剩余的固体物质,大量堆放会引起一些问题。本文以含油污泥热解残渣为原材料,掺加水泥、粉煤灰和硫酸钠制备路基材料,研究掺量对其的影响。利用热重-红外-质谱联用分析仪测试方法研究升温速率对含油污泥热解过程的影响,并分析不同热解温度下含油污泥的XRD、硫元素的XPS和固体红外。试验结果:含油污泥的热解过程分为三个阶段,25℃255℃的水分和轻质有机物的挥发、255℃757℃的有机物热解和无机碳酸盐分解、757℃950℃的重质油等长链稳定有机大分子分解;随升温速率增大,TG和DTG曲线的变化趋势基本相似,热解过程产生滞后现象,热解速率增大,热解过程缩短,热解最终失重量变化量较小;热解过程中产生的气体随升温速率的增加向高温方向偏移,不同气体受升温速率的影响并不完全相同;在热解...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
含油污泥的XRD图
10图2-2含油污泥热解残渣的XRD图表2-1原材料的主要化学成分/wt.%化学成分Al2O3Fe2O3CaOSiO2BaONa2OSO3Loss含油污泥11.623.2112.2039.082.980.554.0626.30含油污泥热解残渣14.754.865.2453.722.641.213.7313.85粉煤灰19.217.559.3746.700.191.802.9512.23水泥5.883.5759.4122.180.050.132.006.78(3)粉煤灰粉煤灰取自武汉某电厂，密度为2.24g/cm3。图2-3所示为其XRD图，由图2-3知，其主要矿物质成分是石英(SiO2)和莫来石(Al6Si2O13)。图2-4是粉煤灰的扫描电子图(SEM)，由图可知，粉煤灰颗粒为规则的球形。粉煤灰的主要化学成分见表2-1所示，其化学组成主要为SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3，含量分别为46.70%、19.21%、9.37%和7.55%，该粉煤灰的Al2O3、SiO2和Fe2O3的总含量为73.46%、烧失量12.79%，满足JTG/TF20-2015《公路路面基层施工技术细则》[57]规定的Al2O3、SiO2和Fe2O3的总含量大于70%，烧失量小于20%。
11图2-3粉煤灰的XRD图图2-4粉煤灰的SEM图(4)水泥本实验所用水泥来自湖北亚东水泥厂生产的普通硅酸盐水泥（P.O42.5），水泥的化学成分及物理特性分别见表2-1与表2-2所示。表2-2水泥物理特性抗压强度MPa凝结时间min安定性比表面积m2/kg密度g/cm31d3d28d初凝终凝27.939.746.3176232合格3533.05(5)化学药品所使用的Na2SO4由中国国药集团公司提供，为化学纯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含油污泥资源化处理新技术研究现状与展望[J]. 陈思,刘天恩,杨红丽,武世新. 应用化工. 2018(11)
[2]水泥粉煤灰稳定碎石基层材料力学特性分析[J]. 黄卫国,龙峰,何锋. 黑龙江交通科技. 2018(10)
[3]钻井含油污泥高温热解处理技术研究应用[J]. 丁安军,王雨辰,廖长君,张婷婷,黄李会,覃当麟. 石油地质与工程. 2018(05)
[4]含油污泥热解残渣特性及其资源化利用研究概述[J]. 李金灵,屈撑囤,朱世东,范夏韵,朱治辉. 材料导报. 2018(17)
[5]油页岩热解特性及其甲烷释放规律研究[J]. 王擎,关京,徐芳. 化工学报. 2018(10)
[6]升温速率对桦甸油页岩热解特性及动力学的影响[J]. 梁鲲,梁杰,史龙玺,马高峰,王莉,王军,梁鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[7]热重-红外联用（TG-FTIR）分析含油污泥-废轮胎混合热解特性[J]. 吕全伟,林顺洪,柏继松,李长江,江辽,李伟. 化工进展. 2017(12)
[8]含油污泥热解技术的研究进展[J]. 胡海杰,李彦,屈撑囤,王瑛,鱼涛. 当代化工. 2017(11)
[9]含油污泥处理技术研究进展[J]. 李小龙,纵瑞耘,宿辉,李琦. 山东化工. 2017(05)
[10]含油污泥处理后残渣用于烧结砖试验[J]. 安家荣,苟金鑫,王诗航,岳韬. 油气田地面工程. 2016(11)
博士论文
[1]含油污泥回转窑热固载体热解特性研究[D]. 马蒸钊.大连理工大学 2015
[2]掺合粉煤灰的复合水泥土力学性能及耐久性试验研究[D]. 庞文台.内蒙古农业大学 2013
硕士论文
[1]含油污泥热解催化剂及应用技术研究[D]. 胡海杰.西安石油大学 2018
[2]高硫煤中有机硫脱除理论与实验研究[D]. 胡国帅.安徽理工大学 2018
[3]高硫煤热解过程中硫释放与迁移的研究[D]. 杨暖暖.内蒙古大学 2018
[4]水泥基外掺剂固化南沙有机质软土工程性质研究[D]. 罗祺.广东工业大学 2018
[5]水泥石灰稳定红土砾石基层试验研究与工程应用[D]. 黄凯峰.湖南科技大学 2017
[6]污泥热解气化及燃烧特性研究[D]. 张强.华北电力大学 2017
[7]建筑废弃物再生集料路用性能研究[D]. 李家豪.广州大学 2016
[8]污水污泥气化特性研究[D]. 刘伟.浙江大学 2011
[9]盐渍化半刚性基层材料强度与变形规律研究[D]. 蒲翠玲.长安大学 2008
[10]油区含油污泥固化修筑路基基层技术研究[D]. 唐红.中国石油大学 2007
本文编号：3377850
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
含油污泥的XRD图
10图2-2含油污泥热解残渣的XRD图表2-1原材料的主要化学成分/wt.%化学成分Al2O3Fe2O3CaOSiO2BaONa2OSO3Loss含油污泥11.623.2112.2039.082.980.554.0626.30含油污泥热解残渣14.754.865.2453.722.641.213.7313.85粉煤灰19.217.559.3746.700.191.802.9512.23水泥5.883.5759.4122.180.050.132.006.78(3)粉煤灰粉煤灰取自武汉某电厂，密度为2.24g/cm3。图2-3所示为其XRD图，由图2-3知，其主要矿物质成分是石英(SiO2)和莫来石(Al6Si2O13)。图2-4是粉煤灰的扫描电子图(SEM)，由图可知，粉煤灰颗粒为规则的球形。粉煤灰的主要化学成分见表2-1所示，其化学组成主要为SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3，含量分别为46.70%、19.21%、9.37%和7.55%，该粉煤灰的Al2O3、SiO2和Fe2O3的总含量为73.46%、烧失量12.79%，满足JTG/TF20-2015《公路路面基层施工技术细则》[57]规定的Al2O3、SiO2和Fe2O3的总含量大于70%，烧失量小于20%。
11图2-3粉煤灰的XRD图图2-4粉煤灰的SEM图(4)水泥本实验所用水泥来自湖北亚东水泥厂生产的普通硅酸盐水泥（P.O42.5），水泥的化学成分及物理特性分别见表2-1与表2-2所示。表2-2水泥物理特性抗压强度MPa凝结时间min安定性比表面积m2/kg密度g/cm31d3d28d初凝终凝27.939.746.3176232合格3533.05(5)化学药品所使用的Na2SO4由中国国药集团公司提供，为化学纯。
【参考文献】：
期刊论文
[1]含油污泥资源化处理新技术研究现状与展望[J]. 陈思,刘天恩,杨红丽,武世新. 应用化工. 2018(11)
[2]水泥粉煤灰稳定碎石基层材料力学特性分析[J]. 黄卫国,龙峰,何锋. 黑龙江交通科技. 2018(10)
[3]钻井含油污泥高温热解处理技术研究应用[J]. 丁安军,王雨辰,廖长君,张婷婷,黄李会,覃当麟. 石油地质与工程. 2018(05)
[4]含油污泥热解残渣特性及其资源化利用研究概述[J]. 李金灵,屈撑囤,朱世东,范夏韵,朱治辉. 材料导报. 2018(17)
[5]油页岩热解特性及其甲烷释放规律研究[J]. 王擎,关京,徐芳. 化工学报. 2018(10)
[6]升温速率对桦甸油页岩热解特性及动力学的影响[J]. 梁鲲,梁杰,史龙玺,马高峰,王莉,王军,梁鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[7]热重-红外联用（TG-FTIR）分析含油污泥-废轮胎混合热解特性[J]. 吕全伟,林顺洪,柏继松,李长江,江辽,李伟. 化工进展. 2017(12)
[8]含油污泥热解技术的研究进展[J]. 胡海杰,李彦,屈撑囤,王瑛,鱼涛. 当代化工. 2017(11)
[9]含油污泥处理技术研究进展[J]. 李小龙,纵瑞耘,宿辉,李琦. 山东化工. 2017(05)
[10]含油污泥处理后残渣用于烧结砖试验[J]. 安家荣,苟金鑫,王诗航,岳韬. 油气田地面工程. 2016(11)
博士论文
[1]含油污泥回转窑热固载体热解特性研究[D]. 马蒸钊.大连理工大学 2015
[2]掺合粉煤灰的复合水泥土力学性能及耐久性试验研究[D]. 庞文台.内蒙古农业大学 2013
硕士论文
[1]含油污泥热解催化剂及应用技术研究[D]. 胡海杰.西安石油大学 2018
[2]高硫煤中有机硫脱除理论与实验研究[D]. 胡国帅.安徽理工大学 2018
[3]高硫煤热解过程中硫释放与迁移的研究[D]. 杨暖暖.内蒙古大学 2018
[4]水泥基外掺剂固化南沙有机质软土工程性质研究[D]. 罗祺.广东工业大学 2018
[5]水泥石灰稳定红土砾石基层试验研究与工程应用[D]. 黄凯峰.湖南科技大学 2017
[6]污泥热解气化及燃烧特性研究[D]. 张强.华北电力大学 2017
[7]建筑废弃物再生集料路用性能研究[D]. 李家豪.广州大学 2016
[8]污水污泥气化特性研究[D]. 刘伟.浙江大学 2011
[9]盐渍化半刚性基层材料强度与变形规律研究[D]. 蒲翠玲.长安大学 2008
[10]油区含油污泥固化修筑路基基层技术研究[D]. 唐红.中国石油大学 2007
本文编号：3377850
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