污泥催化热解制取烃类化合物及转化途径研究

发布时间：2021-06-13 14:00

　　作为污水处理过程中的伴生产物,污泥的产生随着污水处理工作的迅速发展而与日俱增。污泥中含有大量的有机成分,如不经妥善处理将会对生态环境构成潜在的危害。本文采用催化热解技术将污泥中的有机成分转化为烃类化合物,从而实现污泥的资源化利用。本课题在研究污泥热解特性的基础上,考察不同反应条件对污泥催化热解产物产率和烃类化合物选择性的影响规律,分析催化热解过程中的芳烯烷三烃转化途径,同时对比单独热解和催化热解过程中的氧、氮元素释放规律,探讨催化热解过程中的氧、氮元素脱除机制。研究结果表明:污泥热解失重过程分为三个阶段,分别为室温到150?C、150?C到728?C和728?C到900?C。挥发分主要在第二阶段逸出,Flynn–Wall–Ozawa法和Kissinger–Akahira–Sunose法均能较好地对失重曲线拟合,表观活化能与污泥转化率相关,拟合R2达到0.969以上。在污泥热解的过程中,表观活化能呈现低温段较低而高温段迅速上升的趋势,低于450?C时污泥的热解表观活化能较低,挥发分大量释放,而高于750?C后表观活化能达到500kJ?mol-1以上,挥发分的释放基本完成。在研究污泥热解特... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

热解反应器结构示意图

芳香烃分子转化

5-3）122.9 121.2 119.5 15-4） 98.3 96.9 95.5 5-5） 103.6 102.4 101.1 5-6）103.4 102.2 100.8 5-7） 124.3 122.6 120.9 1看出，各反应的焓变均大于零，说明，反应平衡正向移动，促进芳香烃脱烷的芳香烃化合物选择性随反应温度变进了芳香烃支链的脱除，简单的苯分择性迅速下降。程中产生的烯烃包括乙烯、丙烯和丁，如图 5-19 所示，大分子烯烃可以

【参考文献】：
期刊论文
[1]污泥复合热解制取较高热值燃气的研究[J]. 诸黄清,余国涛,冯昱恒,陈德珍,戴晓虎.  煤气与热力. 2015(10)
[2]微波法制备污泥热解残留固体微晶玻璃及其性能[J]. 吴迪,左薇,张军,刘惠玲.  中国给水排水. 2015(15)
[3]油茶壳热解的TG-FT-IR分析及动力学研究[J]. 顾洁,刘斌,张齐生,周建斌.  生物质化学工程. 2015(04)
[4]污泥生物炭基堆肥对锰污染土壤性质及其修复的影响[J]. 张翔,余真,张耿崚,汪印.  农业环境科学学报. 2015(07)
[5]污泥焚烧飞灰中重金属含量及其形态分析[J]. 林树琴,余黛诺.  资源节约与环保. 2015(05)
[6]略论我国芳烃工业的现状及进展趋势[J]. 丁明.  广东化工. 2015(07)
[7]Effects of temperature and composite alumina on pyrolysis of sewage sludge[J]. Yu Sun,Baosheng Jin,Wei Wu,Wu Zuo,Ya Zhang,Yong Zhang,Yaji Huang.  Journal of Environmental Sciences. 2015(04)
[8]高铝矾土及负载生物质灰典型组分对城市污泥催化热解制油的影响[J]. 孙宇,董新新,张亚,左武,黄亚继,金保昇.  东南大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]脱墨污泥催化热解特性及动力学研究[J]. 王圆圆,陈嘉川,杨桂花,张凤山,吕高金,王雪娇.  中国造纸学报. 2014(04)
[10]微波热解污泥燃气释放影响因素及热解动力学分析[J]. 陈浩,左薇,田禹,龚真龙,吴晓燕.  环境科学与技术. 2014(11)

博士论文
[1]微波热解污水污泥过程中氮转化途径及调控策略[D]. 张军.哈尔滨工业大学 2013
[2]生物质与聚乳酸塑料共热解特性研究[D]. 王刚.大连理工大学 2009



本文编号：3227662