生活污水处理厂剩余污泥与木屑共热解特性影响研究
发布时间：2021-05-16 16:34
剩余污泥是城市污水处理过程中的剩余物,其中含有大量有机质,剩余污泥的合理利用能够有效实现污泥减量化、无害化和资源化。传统热解工艺虽然能够高效清洁地转化污泥,但存在着热解合成气产量少、气体品质低的问题,而木屑的加入能够改变热化学转化过程,促进热解反应的进行。本文对污泥与木屑的热解特性进行研究,重点分析其失重规律、最优共热解条件和协同作用。首先,使用热重分析仪进行热失重特性研究。由热重实验结果可知,随着升温速率增大,污泥热解反应起始温度和终止温度向高温方向移动,最大失重速率明显增大;木屑的加入改变了挥发分析出阶段的失重峰形状,随着木屑添加量增大,挥发分析出阶段由两个重叠的宽峰逐渐变为一个肩状峰和一个最大热解峰的形式,热解特性曲线的起始温度、终止温度和反应区间均向高温方向移动,最大失重速率显著增大,整个热解过程的失重量显著增大。其次,使用固定床热解炉进行污泥与木屑共热解实验研究,确定最佳共热解条件。热解实验研究结果表明,增大污泥含水率和木屑添加量均能显著提高热解合成气和固体产物产率,而液相产物产率显著降低。随着污泥含水率增大,热解合成气中CO和H2含量明显增加;随着木屑...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 污泥处理处置
1.2.1 污泥处理技术
1.2.2 污泥处置技术
1.3 热解技术研究现状
1.3.1 污泥热解技术研究现状
1.3.2 污泥与其它能源物质共热解研究现状
1.4 污泥热解动力学研究现状
1.5 论文研究内容
2.污泥与木屑共热解热重实验
2.1 实验原料及处理
2.2 原料工业分析和元素分析
2.3 实验过程
2.4 实验结果与分析
2.4.1 污泥热解过程分析
2.4.2 升温速率对污泥热解特性的影响
2.4.3 木屑热解过程分析
2.4.4 污泥与木屑共热解过程分析
2.4.5 升温速率对污泥与木屑共热解特性的影响
2.4.6 木屑添加量对污泥与木屑共热解特性的影响
2.5 本章小结
3.污泥与木屑共热解动力学分析
3.1 动力学参数求解过程
3.1.1 动力学分析基本方程
3.1.2 动力学参数计算
3.1.3 动力学机理函数的选取
3.2 热解机理函数计算结果与分析
3.2.1 Popescu法计算热解机理函数
3.2.2 双等双步法计算热解机理函数
3.2.3 1stopt软件计算热解机理函数
3.2.4 双外推法计算热解机理函数
3.3 污泥热解动力学计算结果与分析
3.3.1 Starink法求解动力学参数
3.3.2 Coats-Redfern法求解动力学参数
3.4 污泥与木屑共热解动力学计算结果与分析
3.4.1 Starink法求解动力学参数
3.4.2 Coats-Redfern法求解动力学参数
3.5 本章小结
4.污泥热解实验
4.1 实验材料及仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验过程
4.3 实验结果与分析
4.3.1 污泥含水率对热解产物的影响
4.3.2 热解温度对热解产物的影响
4.3.3 污泥含水率对固体产物吸附特性的影响
4.3.4 热解温度对固体产物吸附特性的影响
4.4 本章小结
5.污泥与木屑共热解协同作用分析
5.1 从热重实验结果分析污泥与木屑共热解时的协同作用
5.1.1 从挥发分析出阶段失重量分析共热解时的协同作用
5.1.2 从整个热解过程固体产物产率分析共热解时的协同作用
5.2 从热解实验结果分析污泥与木屑共热解时的协同作用
5.2.1 从热解合成气热值分析共热解时的协同作用
5.2.2 从热解合成气产率分析共热解时的协同作用
5.3 小结
6.污泥与木屑共热解最佳条件的确定
6.1 污泥含水率对污泥与木屑共热解产物的影响
6.1.1 污泥含水率对热解产物产率的影响
6.1.2 污泥含水率对热解合成气组分的影响
6.1.3 污泥含水率对液相产物组分的影响
6.2 热解温度对污泥与木屑共热解产物的影响
6.2.1 热解温度对热解产物产率的影响
6.2.2 热解温度对热解合成气组分的影响
6.2.3 热解温度对液相产物组分的影响
6.3 木屑添加量对污泥与木屑共热解产物的影响
6.3.1 木屑添加量对热解产物产率的影响
6.3.2 木屑添加量对热解合成气组分的影响
6.3.3 木屑添加量对液相产物组分的影响
6.4 热解温度对固体产物吸附特性的影响
6.5 最佳热解制气工艺的确定
6.6 本章小结
7.结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市污泥热解特性及燃烧特性实验分析[J]. 吕太,姚雪骏. 科学技术与工程. 2018(19)
[2]污泥稻秆共热解特性及动力学分析[J]. 李先达,钟振兴,杨志,刘光,章北平. 桂林理工大学学报. 2018(01)
[3]城市污泥耦合锯末共热解特性及动力学分析[J]. 杨凯,丁志江,肖立春,李强. 热能动力工程. 2018(03)
[4]基于双外推法的污泥锯末共热解动力学分析[J]. 杨凯,丁志江,肖立春,李强. 化学反应工程与工艺. 2017(04)
[5]污泥深度脱水处理工艺的工程应用[J]. 陈霖. 中国资源综合利用. 2017(07)
[6]基于Aspen Plus的污泥热解与混烧技术经济特性对比分析[J]. 杨儒浦,胡松,池寰瀛,单联莹,张安超,向军. 可再生能源. 2017(06)
[7]污泥-花生壳共热解气相产物研究[J]. 王忠科,李刚,庄昌建,陆江银,王建俊. 可再生能源. 2017(05)
[8]脱水污泥/白杨木锯末共气化影响因素研究[J]. 李刚,王忠科,王格格,陆江银,王建俊. 天然气化工（C1化学与化工）. 2016(06)
[9]国内污泥成分特性的研究进展[J]. 崔荣煜,周天水,王东田,冯芳. 环境科学与技术. 2016(S2)
[10]城市污泥热解及能量平衡分析[J]. 边潇潇,张海鹏,孙翔,于英民,李青松. 可再生能源. 2016(05)
博士论文
[1]污水污泥热解特性与工艺研究[D]. 闫志成.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]锯木屑/低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源化利用[D]. 刘学鹏.湖南科技大学 2016
[2]制革污泥制备陶粒的研究[D]. 刘洁.山东轻工业学院 2011
[3]微波法制备污泥灰微晶玻璃的工艺及重金属固化效果研究[D]. 陈东东.哈尔滨工业大学 2011
[4]剩余活性污泥的资源化利用研究[D]. 叶淑娟.郑州大学 2006
[5]生物质热解特性及热解动力学研究[D]. 陈森.南京理工大学 2005
本文编号：3190028
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 污泥处理处置
1.2.1 污泥处理技术
1.2.2 污泥处置技术
1.3 热解技术研究现状
1.3.1 污泥热解技术研究现状
1.3.2 污泥与其它能源物质共热解研究现状
1.4 污泥热解动力学研究现状
1.5 论文研究内容
2.污泥与木屑共热解热重实验
2.1 实验原料及处理
2.2 原料工业分析和元素分析
2.3 实验过程
2.4 实验结果与分析
2.4.1 污泥热解过程分析
2.4.2 升温速率对污泥热解特性的影响
2.4.3 木屑热解过程分析
2.4.4 污泥与木屑共热解过程分析
2.4.5 升温速率对污泥与木屑共热解特性的影响
2.4.6 木屑添加量对污泥与木屑共热解特性的影响
2.5 本章小结
3.污泥与木屑共热解动力学分析
3.1 动力学参数求解过程
3.1.1 动力学分析基本方程
3.1.2 动力学参数计算
3.1.3 动力学机理函数的选取
3.2 热解机理函数计算结果与分析
3.2.1 Popescu法计算热解机理函数
3.2.2 双等双步法计算热解机理函数
3.2.3 1stopt软件计算热解机理函数
3.2.4 双外推法计算热解机理函数
3.3 污泥热解动力学计算结果与分析
3.3.1 Starink法求解动力学参数
3.3.2 Coats-Redfern法求解动力学参数
3.4 污泥与木屑共热解动力学计算结果与分析
3.4.1 Starink法求解动力学参数
3.4.2 Coats-Redfern法求解动力学参数
3.5 本章小结
4.污泥热解实验
4.1 实验材料及仪器
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验仪器
4.2 实验过程
4.3 实验结果与分析
4.3.1 污泥含水率对热解产物的影响
4.3.2 热解温度对热解产物的影响
4.3.3 污泥含水率对固体产物吸附特性的影响
4.3.4 热解温度对固体产物吸附特性的影响
4.4 本章小结
5.污泥与木屑共热解协同作用分析
5.1 从热重实验结果分析污泥与木屑共热解时的协同作用
5.1.1 从挥发分析出阶段失重量分析共热解时的协同作用
5.1.2 从整个热解过程固体产物产率分析共热解时的协同作用
5.2 从热解实验结果分析污泥与木屑共热解时的协同作用
5.2.1 从热解合成气热值分析共热解时的协同作用
5.2.2 从热解合成气产率分析共热解时的协同作用
5.3 小结
6.污泥与木屑共热解最佳条件的确定
6.1 污泥含水率对污泥与木屑共热解产物的影响
6.1.1 污泥含水率对热解产物产率的影响
6.1.2 污泥含水率对热解合成气组分的影响
6.1.3 污泥含水率对液相产物组分的影响
6.2 热解温度对污泥与木屑共热解产物的影响
6.2.1 热解温度对热解产物产率的影响
6.2.2 热解温度对热解合成气组分的影响
6.2.3 热解温度对液相产物组分的影响
6.3 木屑添加量对污泥与木屑共热解产物的影响
6.3.1 木屑添加量对热解产物产率的影响
6.3.2 木屑添加量对热解合成气组分的影响
6.3.3 木屑添加量对液相产物组分的影响
6.4 热解温度对固体产物吸附特性的影响
6.5 最佳热解制气工艺的确定
6.6 本章小结
7.结论与展望
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市污泥热解特性及燃烧特性实验分析[J]. 吕太,姚雪骏. 科学技术与工程. 2018(19)
[2]污泥稻秆共热解特性及动力学分析[J]. 李先达,钟振兴,杨志,刘光,章北平. 桂林理工大学学报. 2018(01)
[3]城市污泥耦合锯末共热解特性及动力学分析[J]. 杨凯,丁志江,肖立春,李强. 热能动力工程. 2018(03)
[4]基于双外推法的污泥锯末共热解动力学分析[J]. 杨凯,丁志江,肖立春,李强. 化学反应工程与工艺. 2017(04)
[5]污泥深度脱水处理工艺的工程应用[J]. 陈霖. 中国资源综合利用. 2017(07)
[6]基于Aspen Plus的污泥热解与混烧技术经济特性对比分析[J]. 杨儒浦,胡松,池寰瀛,单联莹,张安超,向军. 可再生能源. 2017(06)
[7]污泥-花生壳共热解气相产物研究[J]. 王忠科,李刚,庄昌建,陆江银,王建俊. 可再生能源. 2017(05)
[8]脱水污泥/白杨木锯末共气化影响因素研究[J]. 李刚,王忠科,王格格,陆江银,王建俊. 天然气化工（C1化学与化工）. 2016(06)
[9]国内污泥成分特性的研究进展[J]. 崔荣煜,周天水,王东田,冯芳. 环境科学与技术. 2016(S2)
[10]城市污泥热解及能量平衡分析[J]. 边潇潇,张海鹏,孙翔,于英民,李青松. 可再生能源. 2016(05)
博士论文
[1]污水污泥热解特性与工艺研究[D]. 闫志成.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]锯木屑/低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源化利用[D]. 刘学鹏.湖南科技大学 2016
[2]制革污泥制备陶粒的研究[D]. 刘洁.山东轻工业学院 2011
[3]微波法制备污泥灰微晶玻璃的工艺及重金属固化效果研究[D]. 陈东东.哈尔滨工业大学 2011
[4]剩余活性污泥的资源化利用研究[D]. 叶淑娟.郑州大学 2006
[5]生物质热解特性及热解动力学研究[D]. 陈森.南京理工大学 2005
本文编号：3190028
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