Ca-L脱碳烟气环境下干化污泥热化学反应及协同脱硝实验研究

发布时间：2020-11-16 11:43

　　 CO_2排放引起的温室效应已经严重影响到人类的生存与发展,低碳减排已成为必然趋势。钙基循环法(Ca-L)是有效吸收电厂烟气中CO_2的技术之一,但存在捕捉CO_2过程中释放的大量热量随烟气排出,产生能源浪费的现象,另外,Ca-L脱碳烟气中仍含有大量NOx,造成了环境污染。这两方面的问题限制了钙基循环法的进一步应用。本文提出了利用Ca-L脱碳烟气提供的热量和还原性环境,选用干化市政污泥,进行污泥焦的制备和Ca-L脱碳烟气中NOx的协同脱除,同时实现污泥的资源化利用。本文利用自行搭建的大物料量热重实验台和孔径分析仪等设备从以下三个方面展开了研究:(1)研究干化污泥在脱碳气氛下的热化学反应特性,建立反应动力学模型;(2)研究制焦条件对污泥焦孔隙特性及分形机理的影响规律;(3)研究干化污泥脱硝特性及污泥焦中的氮迁移规律。在自行搭建的大物料量热重实验台研究了Ca-L脱碳烟气中污泥在不同工况(升温速率,CO_2浓度和氧含量)下的热化学反应特性,并建立了反应动力学模型。研究结果表明:污泥的失重峰、着火温度和燃尽温度随升温速率的增加向高温区移动,随氧含量和CO_2浓度的增加向低温区移动。由动力学分析可知,反应级数模型适合污泥的大物料量热重实验。表观活化能E和指前因子A随升温速率和氧含量的增加而增加,随CO_2浓度的增加而减小。在快速制焦实验台研究了Ca-L脱碳烟气中制焦条件对污泥焦的孔隙结构影响并求解其分形维数D。研究结果表明:制焦温度越高,污泥焦的孔隙结构越发达;随制焦时间的增加,污泥焦的孔隙结构和比表面积先发展后破坏;脱碳烟气中氧含量和CO_2浓度的增加,不利于污泥焦孔隙结构的发展。根据分形机理的研究发现,污泥焦的分形维数D变化规律和孔隙结构发展规律一致。在脱硝实验台研究了Ca-L脱碳烟气中干化污泥的脱硝特性及污泥焦中的氮迁移规律。研究结果表明:随反应温度和NO初始浓度的增加,污泥脱硝率增加;随氧含量的增加,污泥和污泥焦的脱硝率降低,污泥焦的脱硝贡献率不容忽视;酸洗脱灰后污泥焦的脱硝率得到略微提升。污泥中主要含有P-N、N-6、N-5、N-Q四种含氮官能团,其中P-N最多。随着氧含量的增加,脱硝反应剩余焦样中含氮官能团中:N-6、N-5和N-Q含量减少,N-X含量增多。
【学位单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X701
【部分图文】：

径分析仪等设备，研究污泥的热化学反应特性、污污泥焦的脱硝特性。为实现污泥资源化利用和发展体系，建立阻止NOx和CO2进入大气环境的有效屏支持。作为一项基础的研究内容，本文还得到了国806002）的资助。捕获和封存已成为积极应对气候变化活动的热点。集和富氧燃烧[4]是主要的三种电厂分离和捕捉 CO2途径有其各自的适应性和优缺点。其中，CO2的燃电厂的改造，被认为是短期内最具潜力的 CO2分离集 CO2的技术方案中，采用固体吸收剂分离烟气为成熟的胺吸收法具有经济性的优势[4]，被认为是，利用钙基循环法分离烟气中 CO2的技术得到越

1-2 再燃脱硝技术原理%以上，且原料取自常了大量研究。牛胜利等及影响因素，实验结果响脱硝效率的重要因。实验发现：随温度增[23]在沉降炉上进行了粉。这种现象的主要主要物质。Li 等[24]在相同条件下制得的生。Peter 等[25]研究了天样发现温度、化学计量rding 等[26]在一台 38 料在进行了再燃实验始 NOx 浓度是影响再可达 60~70%，与天然

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 201705001000150020002500量（万吨）数年份图 1-3 我国 2010-2017 年市政污泥产量市政污泥是城镇生活污水处理过程中的产物，主要物质是人类食物残渣尸体以及各类生活废水等混合物，因此含有大量病菌、重金属等有害物成分如图 1-4 所示，若处理不当，会造成二次污染。我国政府出台了多理处置技术标准及规范，强调污泥的处理必须遵循减容减量化、稳定化和资源化，即“四化原则”。
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本文编号：2886173