城市生活垃圾的热解气特性及催化制合成气
发布时间：2021-02-03 10:12
热技术处理城市生活垃圾是极具潜力的清洁能源技术之一。通过热解或气化,实现垃圾减量化并产生二次能源以缓解化石能源危机,顺应时代发展。本文在探究了五种典型单组分城市生活垃圾（废纸、织物、竹木、塑料和厨余）和混合垃圾热失重和热解产气特性的基础上,制备了负载型镍基催化剂用于混合垃圾热解中合成气的制备。主要结论如下:单组分垃圾的原料特性有很大区别。其中,塑料中C、H元素含量和挥发分最多,含水率最少,热值最大,达23.70 KJ·kg-1。废纸中C、H元素含量最少,热值最低,为9.34 KJ·kg-1。单组分垃圾的热失重过程均可分为三个阶段,分别是干燥脱水、挥发分析出和焦油二次裂解阶段。从500°C1000°C,随热解终温的增加,单组分垃圾产气增加。塑料和竹木的产气明显高于其它三种垃圾,织物的产气最低。高的热解终温有利于H2的生成与CO2的转化,CH4产量呈先升后降的峰值变化过程。竹木和塑料在高温下产生更多的可燃气体,具有更高的产气热值。单组分垃圾的C、H、O分布变化...
【文章来源】：武汉轻工大学湖北省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 城市生活垃圾现状
1.2.1 城市生活垃圾来源及成分
1.2.2 城市生活垃圾危害
1.2.3 城市生活管理措施
1.3 城市生活垃圾处理技术
1.3.1 填埋法
1.3.2 堆肥法
1.3.3 焚烧法
1.3.4 热解
1.3.5 气化
1.4 国内外城市生活垃圾研究现状
1.4.1 国外城市生活垃圾研究状况
1.4.2 国内城市生活垃圾研究状况
1.5 课题研究内容
第2章 热解实验装置及方法
2.1 实验装置
2.2 实验方法
2.2.1 实验步骤
2.2.2 分析方法
第3章 单组分垃圾热解产气特性研究
3.1 实验物料
3.1.1 物料来源及预处理
3.1.2 物料的特征分析
3.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 单组分城市生活垃圾的热重分析
3.3.2 单组分城市生活垃圾的热解产气分析
3.3.3 单组分城市生活垃圾的热解气体组成分析
3.3.4 单组分城市生活垃圾的热解可燃气体组成分析
3.3.5 单组分城市生活垃圾的热解产气热值
3.3.6 单组分城市生活垃圾的热解产气C、H、O分布率
3.4 本章小结
第4章 混合垃圾热解产气特性研究
4.1 实验物料
4.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 混合城市生活垃圾的热重分析
4.3.2 混合城市生活垃圾热解产物分析
4.4 混合城市生活垃圾热解气体产物的分析
4.4.1 混合垃圾热解过程中气体成分分析
4.4.2 混合垃圾热解过程中可燃气体成分分析
4.4.3 混合垃圾热解过程中低位热值分析
4.4.4 混合垃圾热解产气中C、H、O分布率
4.5 本章小结
第5章 以Ni-Fe-Mg/MPG为催化剂的混合垃圾催化热解
5.1 实验原料与仪器
5.1.1 实验原料
5.1.2 实验仪器
5.2 催化剂的制备及表征
5.2.1 催化剂的制备
5.2.2 催化剂的表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂XRD分析
5.3.2 催化剂SEM分析
5.3.3 催化剂BET分析
5.4 催化剂在城市生活垃圾热解中的应用
5.4.1 混合垃圾催化热解产气对比
5.4.2 混合垃圾催化热解产气成分对比
5.4.3 混合垃圾催化热解产气低位热值分析
5.4.4 混合垃圾催化热解中催化剂寿命分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 研究总结
6.2 创新点
6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报[J]. 环境保护. 2018(Z1)
[2]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)
[3]垃圾焚烧发电技术概述[J]. 李慕白. 河南科技. 2017(23)
[4]城市生活垃圾分类现状和对策[J]. 吴瀚文,王金花. 绿色科技. 2017(20)
[5]城市生活垃圾与园林废弃物的共热解特性[J]. 阎杰,赵洪宇,仁善普,宋强,李玉环,王小华,柳树成,舒新前. 环境工程学报. 2017(09)
[6]城市生活垃圾处理方式的对比研究[J]. 王蕾,刘思成,荀世忠,王滨松,马玉昆,赵伟. 环境科学与管理. 2017(07)
[7]城市生活垃圾实施强制分类研究[J]. 张劲松. 理论探索. 2017(04)
[8]垃圾衍生燃料与褐煤共热解特性及动力学模型比较[J]. 凌鹏,刘亮,刘成,尹艳山,姜哲浩,余俭民. 煤炭转化. 2017(04)
[9]生活垃圾的控氧热转化中试实验[J]. 王穗兰,王汝佩,李祺,陆鹏,黄群星,池涌,严建华. 环境工程学报. 2017(05)
[10]基于干湿分类优化的城市生活垃圾收运处理系统研究[J]. 董玥,梅凤乔. 环境工程. 2017(08)
博士论文
[1]城市生活垃圾原位水蒸气催化气化制备富氢燃气[D]. 王晶博.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]论城市环卫工人的职业装服饰[D]. 陈蓓蓓.西安工程大学 2013
[2]垃圾低温热解高温气化联合循环的热经济学分析[D]. 姚明志.华中科技大学 2013
[3]垃圾粒径对城市生活垃圾热解影响实验研究[D]. 朱胜.华中科技大学 2011
本文编号：3016334
【文章来源】：武汉轻工大学湖北省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 城市生活垃圾现状
1.2.1 城市生活垃圾来源及成分
1.2.2 城市生活垃圾危害
1.2.3 城市生活管理措施
1.3 城市生活垃圾处理技术
1.3.1 填埋法
1.3.2 堆肥法
1.3.3 焚烧法
1.3.4 热解
1.3.5 气化
1.4 国内外城市生活垃圾研究现状
1.4.1 国外城市生活垃圾研究状况
1.4.2 国内城市生活垃圾研究状况
1.5 课题研究内容
第2章 热解实验装置及方法
2.1 实验装置
2.2 实验方法
2.2.1 实验步骤
2.2.2 分析方法
第3章 单组分垃圾热解产气特性研究
3.1 实验物料
3.1.1 物料来源及预处理
3.1.2 物料的特征分析
3.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 单组分城市生活垃圾的热重分析
3.3.2 单组分城市生活垃圾的热解产气分析
3.3.3 单组分城市生活垃圾的热解气体组成分析
3.3.4 单组分城市生活垃圾的热解可燃气体组成分析
3.3.5 单组分城市生活垃圾的热解产气热值
3.3.6 单组分城市生活垃圾的热解产气C、H、O分布率
3.4 本章小结
第4章 混合垃圾热解产气特性研究
4.1 实验物料
4.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 混合城市生活垃圾的热重分析
4.3.2 混合城市生活垃圾热解产物分析
4.4 混合城市生活垃圾热解气体产物的分析
4.4.1 混合垃圾热解过程中气体成分分析
4.4.2 混合垃圾热解过程中可燃气体成分分析
4.4.3 混合垃圾热解过程中低位热值分析
4.4.4 混合垃圾热解产气中C、H、O分布率
4.5 本章小结
第5章 以Ni-Fe-Mg/MPG为催化剂的混合垃圾催化热解
5.1 实验原料与仪器
5.1.1 实验原料
5.1.2 实验仪器
5.2 催化剂的制备及表征
5.2.1 催化剂的制备
5.2.2 催化剂的表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 催化剂XRD分析
5.3.2 催化剂SEM分析
5.3.3 催化剂BET分析
5.4 催化剂在城市生活垃圾热解中的应用
5.4.1 混合垃圾催化热解产气对比
5.4.2 混合垃圾催化热解产气成分对比
5.4.3 混合垃圾催化热解产气低位热值分析
5.4.4 混合垃圾催化热解中催化剂寿命分析
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 研究总结
6.2 创新点
6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报[J]. 环境保护. 2018(Z1)
[2]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)
[3]垃圾焚烧发电技术概述[J]. 李慕白. 河南科技. 2017(23)
[4]城市生活垃圾分类现状和对策[J]. 吴瀚文,王金花. 绿色科技. 2017(20)
[5]城市生活垃圾与园林废弃物的共热解特性[J]. 阎杰,赵洪宇,仁善普,宋强,李玉环,王小华,柳树成,舒新前. 环境工程学报. 2017(09)
[6]城市生活垃圾处理方式的对比研究[J]. 王蕾,刘思成,荀世忠,王滨松,马玉昆,赵伟. 环境科学与管理. 2017(07)
[7]城市生活垃圾实施强制分类研究[J]. 张劲松. 理论探索. 2017(04)
[8]垃圾衍生燃料与褐煤共热解特性及动力学模型比较[J]. 凌鹏,刘亮,刘成,尹艳山,姜哲浩,余俭民. 煤炭转化. 2017(04)
[9]生活垃圾的控氧热转化中试实验[J]. 王穗兰,王汝佩,李祺,陆鹏,黄群星,池涌,严建华. 环境工程学报. 2017(05)
[10]基于干湿分类优化的城市生活垃圾收运处理系统研究[J]. 董玥,梅凤乔. 环境工程. 2017(08)
博士论文
[1]城市生活垃圾原位水蒸气催化气化制备富氢燃气[D]. 王晶博.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]论城市环卫工人的职业装服饰[D]. 陈蓓蓓.西安工程大学 2013
[2]垃圾低温热解高温气化联合循环的热经济学分析[D]. 姚明志.华中科技大学 2013
[3]垃圾粒径对城市生活垃圾热解影响实验研究[D]. 朱胜.华中科技大学 2011
本文编号：3016334
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