O 2 /CO 2 气氛下污泥混煤燃烧特性及常规污染物排放特性研究
发布时间：2021-04-07 18:43
污泥是处理污水和废水时所产生的带有强烈臭味的固体沉淀物质。采用混燃方式处理污泥是污泥处理最有前景的方法之一。富氧燃烧技术是一种新型高效低污染燃烧技术。污泥与煤在O2/CO2富氧气氛下燃烧,不仅可以有效处理污泥,还可以起到减少污染物排放的作用。本文利用热重分析技术研究与比较了三种常见污泥（污水处理厂污泥、垃圾处理厂污泥、河道污泥）与烟煤在O2/CO2和O2/N2气氛下混合燃烧的燃烧特性,并通过动力学分析分析了其燃烧动力学特性。通过管式炉静态燃烧系统研究与比较了三种污泥在O2/CO2和O2/N2气氛下与煤混合燃烧的SO2和NO排放特性。通过TGA/DSC1同步热分析仪研究了污泥种类、氧浓度、升温速率、污泥掺混比例以及燃烧气氛等燃烧参数的改变对污泥混煤燃烧的燃烧特性影响。结论如下:在O2/CO2气氛下,烟煤燃烧只有明显的焦炭燃烧段,而污水处理厂污泥以及垃圾处理厂污泥存在挥发分燃烧和焦炭燃烧两个阶段,河道污泥只存在挥发分燃烧段。除河道污泥外,其他污泥综合燃烧特性均比煤好。氧气浓度增大,污泥混煤燃烧的焦炭段最大失重速率升高,燃尽温度下降,综合燃烧特性得到提升。污泥掺混比例增大,污泥混煤燃烧的挥发...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国污泥处理方式比重图??
但常规燃烧技术所产生的Ｃ０２浓度只占烟气总量的１４％￣１５％，从其中收??集Ｃ０２的难度较大，成本昂贵［１６］。如果能使烟气中的Ｃ０２浓度得到提高，收集??Ｃ０２的成本和难度会大大减少，因此〇２／Ｃ０２燃烧技术应运而生，其原理如图１－２??所示。尾部部分烟气与空气分离器出来的〇２混合送入炉膛代替空气进行燃烧。??所产生的烟气中Ｃ０２浓度占９５％，因此可以直接通过液化分离Ｃ０２，大大降低??了回收成本［１７］。此外，该技术还可以减少５０２和＞４０＞；，０２／Ｃ０２燃烧技术已成为??世界广泛认可的一种新型高效低污染燃烧技术［１８］。??给??煤??一文气一个气分离器?〇ｙｃｏ２?燃烧宽??＾?灰处理?一?????烟气與網???图１－２富氧燃烧系统示意图??１．３．２煤粉富氧燃烧的燃烧特性??上世纪８０年代，美国便幵始着手研究〇２／＜：０２燃烧技术，Ａｒｇｏｎｎｅ国家实验??室搭建了一个专门用于研究０２／Ｃ０２燃烧技术的燃烧系统［１９］。经过研究发现，普??通锅炉如果想要使用〇２／Ｃ０２燃烧技术需要经过一些改造。??４??
Ｉ?ｌ??图２－１?ＴＧＡ／ＤＳＣ?１热分析系统原理图??图２－１为ＴＧＡ／ＤＳＣ?１同步热分析仪系统原理图。该热分析系统的核心是热??重天平和加热炉组成的测试单元，天平为梅特勒－托利多微量／超微量天平；天平??室内置两个校准砝码，开机自动进行校准；加热炉采用水平结构，自动开关，气??流稳定，避免了立式炉固有的热气流上升产生的扰动；该系统采用自动气体控制，??可进行气体的自动开关和切换；单坩埚结构，试样加热均匀。??２．２．２静态燃烧试验系统??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国城市污水处理厂污泥处理方法及展望[J]. 梅立永,王磊,王胜凡,骆灵喜,赵振业. 广东化工. 2017(18)
[2]O2/CO2和O2/N2气氛下煤粉燃烧的着火性能和NOx排放特性[J]. 冯艳,曹文健,楚化强,顾明言. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]“共拾柴火”助力破解污泥围城[J]. 吴凡,李耿. 环境. 2015(12)
[4]燃烧反应动力学研究进展与展望[J]. 齐飞,李玉阳,张晓愿. 中国科学基金. 2015(03)
[5]城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展[J]. 王学魁,赵斌,张爱群,沙作良. 天津科技大学学报. 2015(04)
[6]富氧环境下城市污泥燃烧及气体污染物释放特性研究[J]. 方立军,李畅,殷立宝,曹通. 华北电力大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]我国污水处理厂污泥脱水机械概况[J]. 李珣. 科技创业家. 2013(24)
[8]劣质煤掺混生活污泥的富氧燃烧特性[J]. 闫云飞,张磊,张力. 工程热物理学报. 2013(08)
[9]O2/CO2气氛下煤粉燃烧NO的排放特性[J]. 王萌,吴昊,刘浩,杨宏旻. 煤炭学报. 2013(06)
[10]污泥与煤混烧NO排放特性研究[J]. 魏砾宏,张娜,李润东,王伟云,尹娜. 环境科学学报. 2013(05)
博士论文
[1]Oxy-steam气氛下煤粉燃烧特性及NO生成特性研究[D]. 张亮.华中科技大学 2016
[2]污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究[D]. 刘亮.中南大学 2011
硕士论文
[1]酶促厌氧污泥水解研究[D]. 耿娜瑶.大连海事大学 2017
[2]污泥微波热解制备生物气及其脱硫研究[D]. 刘立群.哈尔滨工业大学 2015
[3]城市污水厂污泥碱热预处理特性及厌氧消化工艺研究[D]. 宜慧.西安建筑科技大学 2014
[4]污泥与煤粉混合物的燃烧特性与污染物生成规律的实验研究[D]. 屈会格.浙江大学 2013
[5]O2/CO2气氛下煤粉加压燃烧特性研究[D]. 吴莹.北京交通大学 2012
[6]污泥的载体干化与热解特性研究[D]. 王春艳.郑州大学 2012
[7]O2/CO2气氛下生物质混煤燃烧特性及污染物排放特性研究[D]. 谢敬思.山东大学 2012
[8]造纸污泥及其混煤燃烧与酸性气体排放特性的试验研究[D]. 张凝.广东工业大学 2011
[9]污泥与煤混烧过程中污染物的排放实验研究[D]. 王丽.华中科技大学 2011
[10]生物质混煤在富氧条件下的燃烧特性研究[D]. 刘坤.山东大学 2011
本文编号：3123989
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１我国污泥处理方式比重图??
但常规燃烧技术所产生的Ｃ０２浓度只占烟气总量的１４％￣１５％，从其中收??集Ｃ０２的难度较大，成本昂贵［１６］。如果能使烟气中的Ｃ０２浓度得到提高，收集??Ｃ０２的成本和难度会大大减少，因此〇２／Ｃ０２燃烧技术应运而生，其原理如图１－２??所示。尾部部分烟气与空气分离器出来的〇２混合送入炉膛代替空气进行燃烧。??所产生的烟气中Ｃ０２浓度占９５％，因此可以直接通过液化分离Ｃ０２，大大降低??了回收成本［１７］。此外，该技术还可以减少５０２和＞４０＞；，０２／Ｃ０２燃烧技术已成为??世界广泛认可的一种新型高效低污染燃烧技术［１８］。??给??煤??一文气一个气分离器?〇ｙｃｏ２?燃烧宽??＾?灰处理?一?????烟气與網???图１－２富氧燃烧系统示意图??１．３．２煤粉富氧燃烧的燃烧特性??上世纪８０年代，美国便幵始着手研究〇２／＜：０２燃烧技术，Ａｒｇｏｎｎｅ国家实验??室搭建了一个专门用于研究０２／Ｃ０２燃烧技术的燃烧系统［１９］。经过研究发现，普??通锅炉如果想要使用〇２／Ｃ０２燃烧技术需要经过一些改造。??４??
Ｉ?ｌ??图２－１?ＴＧＡ／ＤＳＣ?１热分析系统原理图??图２－１为ＴＧＡ／ＤＳＣ?１同步热分析仪系统原理图。该热分析系统的核心是热??重天平和加热炉组成的测试单元，天平为梅特勒－托利多微量／超微量天平；天平??室内置两个校准砝码，开机自动进行校准；加热炉采用水平结构，自动开关，气??流稳定，避免了立式炉固有的热气流上升产生的扰动；该系统采用自动气体控制，??可进行气体的自动开关和切换；单坩埚结构，试样加热均匀。??２．２．２静态燃烧试验系统??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国城市污水处理厂污泥处理方法及展望[J]. 梅立永,王磊,王胜凡,骆灵喜,赵振业. 广东化工. 2017(18)
[2]O2/CO2和O2/N2气氛下煤粉燃烧的着火性能和NOx排放特性[J]. 冯艳,曹文健,楚化强,顾明言. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[3]“共拾柴火”助力破解污泥围城[J]. 吴凡,李耿. 环境. 2015(12)
[4]燃烧反应动力学研究进展与展望[J]. 齐飞,李玉阳,张晓愿. 中国科学基金. 2015(03)
[5]城市污水处理厂污泥处置的现状及研究进展[J]. 王学魁,赵斌,张爱群,沙作良. 天津科技大学学报. 2015(04)
[6]富氧环境下城市污泥燃烧及气体污染物释放特性研究[J]. 方立军,李畅,殷立宝,曹通. 华北电力大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]我国污水处理厂污泥脱水机械概况[J]. 李珣. 科技创业家. 2013(24)
[8]劣质煤掺混生活污泥的富氧燃烧特性[J]. 闫云飞,张磊,张力. 工程热物理学报. 2013(08)
[9]O2/CO2气氛下煤粉燃烧NO的排放特性[J]. 王萌,吴昊,刘浩,杨宏旻. 煤炭学报. 2013(06)
[10]污泥与煤混烧NO排放特性研究[J]. 魏砾宏,张娜,李润东,王伟云,尹娜. 环境科学学报. 2013(05)
博士论文
[1]Oxy-steam气氛下煤粉燃烧特性及NO生成特性研究[D]. 张亮.华中科技大学 2016
[2]污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究[D]. 刘亮.中南大学 2011
硕士论文
[1]酶促厌氧污泥水解研究[D]. 耿娜瑶.大连海事大学 2017
[2]污泥微波热解制备生物气及其脱硫研究[D]. 刘立群.哈尔滨工业大学 2015
[3]城市污水厂污泥碱热预处理特性及厌氧消化工艺研究[D]. 宜慧.西安建筑科技大学 2014
[4]污泥与煤粉混合物的燃烧特性与污染物生成规律的实验研究[D]. 屈会格.浙江大学 2013
[5]O2/CO2气氛下煤粉加压燃烧特性研究[D]. 吴莹.北京交通大学 2012
[6]污泥的载体干化与热解特性研究[D]. 王春艳.郑州大学 2012
[7]O2/CO2气氛下生物质混煤燃烧特性及污染物排放特性研究[D]. 谢敬思.山东大学 2012
[8]造纸污泥及其混煤燃烧与酸性气体排放特性的试验研究[D]. 张凝.广东工业大学 2011
[9]污泥与煤混烧过程中污染物的排放实验研究[D]. 王丽.华中科技大学 2011
[10]生物质混煤在富氧条件下的燃烧特性研究[D]. 刘坤.山东大学 2011
本文编号：3123989
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