滇池底泥热解产物特性及其载体催化剂脱硫性能研究
发布时间：2023-03-11 07:22
滇池流域上昆明建成并运行的污水处理厂平均年产生污泥量31.67万吨；滇池湖底污泥量估计达8000万～12000万立方,目前实施滇池清淤工程已清除淤泥1000万立方。滇池流域的污泥处理关系到整个滇池治理的成效。污泥的低位发热量约为7～10 MJ/kg,相当一般褐煤的热值水平,具有较高的能源开发和利用价值。滇池流域污水处理厂污泥处置是污水处理厂运行管理的难题之一,同时,滇池底泥的疏浚工程所产生的大部分污泥只是堆放在滇池的岸边,没有进行进一步的处理或处置,这样不仅占用大量土地,而且可能造成对环境的二次污染,本文主要研究采用热解技术将污泥转化为液态、气态和固态物质的过程,探索了固态产物可作为制取吸附剂或者催化剂原料的应用前景,从而实现污泥处理与能源回收的双重效果。针对滇池流域污泥的治理和资源化利用,本文主要开展了以下几个方面的研究：(1)采用TG-DTA同步热分析对滇池底泥热分解特性进行研究。研究结果显示,滇池底泥的燃烧热解过程大概可以分为四个温度阶段。通过对TG曲线的动力学计算,可以看出,第一阶段(室温-230℃)是结晶水的去除阶段,其中的第二阶段(230℃-420℃)属于一级反应,反应活化...
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 研究内容
第二章 文献综述
2.1 污泥概述
2.2 滇池流域污泥状况
2.2.1 滇池现状
2.2.2 滇池流域水污染防治
2.2.3 湖底污泥污染特征及疏浚情况
2.2.4 城市污水处理厂污泥特性
2.3 污泥对环境的影响
2.3.1 湖泊湖底污泥对环境的影响
2.3.2 污水污泥对环境的影响
2.4 国内外污泥处理处置现状及其发展趋势简述
2.4.1 污泥卫生填埋
2.4.2 土地利用
2.4.3 焚烧处置
2.4.4 海洋倾倒处置
2.4.5 污泥的资源化利用概况
2.5 国内外热解技术研究现状
2.5.1 国外热解技术现状
2.5.2 国内热解技术现状
2.5.3 国内外污泥热解技术研究进展
2.5.4 污泥热解工艺
2.5.5 污泥热解影响因素
2.2.5.1 升温速率的影响
2.2.5.2 热解终温的影响
2.5.6 污泥热解产物特性
2.5.6.1 固态产物特性研究
2.5.6.2 液态产物特性研究
2.5.6.3 气态产物特性研究
2.5.7 热解原理及基本反应
2.5.7.1 热解原理
2.5.7.2 热解基本反应
2.5.7.3 影响热解的主要因素
2.6 本章小结
第三章 实验系统与实验方法
3.1 滇池底泥
3.1.1 滇池底泥采样点
3.1.2 滇池底泥成分分析
3.2 实验仪器及药品
3.3 滇池底泥热解系统
3.3.1 热解实验装置
3.3.2 样品的制备方法及热解实验方法
3.4 滇池底泥热解固态产物为载体催化剂的活性测定实验
3.5 滇池底泥活性炭载体催化剂性能评价指标
3.6 材料表征方法
3.6.1 XRD
3.6.2 BET
3.6.3 XPS
第四章 滇池底泥热解实验研究
4.1 热解实验
4.1.1 热解终温对热解产物产率的影响
4.2 滇池底泥热解动力学特性分析
4.2.1 热分析反应动力学方程
4.2.2 动力学参数求法
4.2.3 动力学参数的求解
4.3 滇池底泥热解产物的性能分析
4.3.1 气态产物特性分析
4.3.2 液态产物特性分析
4.4 本章小结
第五章 滇池底泥载体催化剂的制备及脱硫性能研究
5.1 滇池底泥载体的制备条件研究
5.1.1 滇池底泥载体的制备
5.1.2 炭化温度对CS2脱除效率的影响
5.1.3 活化剂含量对CS2脱除效率的影响
5.1.4 活化温度对CS2脱除效率的影响
5.2 DLSC载体催化剂的改性条件对脱硫性能的影响
5.2.1 DLSC载体改性催化剂的制备
5.2.2 负载金属种类对CS2脱除效率的影响
5.2.3 负载金属含量对CS2脱除效率的影响
5.2.4 焙烧温度对CS2脱除效率的影响
5.2.5 碱种类对CS2脱除效率的影响
5.2.6 碱含量对CS2脱除效率的影响
5.3 实验工艺条件的影响
5.3.1 反应温度对CS2脱除效率的影响
5.3.2 相对湿度对CS2脱除效率的影响
5.3.3 空速对CS2脱除效率的影响
5.3.4 进口浓度对CS2脱除效率的影响
5.3.5 氧含量对CS2脱除效率的影响
5.4 催化剂再生实验研究
5.4.1 再生方法对催化剂再生的影响
5.4.2 氮气吹扫温度对催化剂再生性能的影响
5.4.3 KOH含量对催化剂再生性能的影响
5.4.4 再生次数对催化剂再生性能的影响
5.5 本章小结
第六章 滇池底泥载体催化剂催化水解CS2反应动力学及反应机理研究
6.1 CS2催化水解本征动力学
6.1.1 实验装置与方法
6.1.2 CS2的水解反应动力学实验
6.2 CS2催化水解反应机理探讨
6.3 本章小结
第七章 结论、建议及创新点
7.1 研究结论
7.2 研究创新点
7.3 建议
致谢
参考文献
附录A 攻读博士期间的研究成果
附录B 攻读博士期间参与的主要研究项目
附录C 农用污泥中污染物控制标准(GB4284-84)
本文编号：3759445
【文章页数】：138 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 研究背景及意义
1.2 研究内容
第二章 文献综述
2.1 污泥概述
2.2 滇池流域污泥状况
2.2.1 滇池现状
2.2.2 滇池流域水污染防治
2.2.3 湖底污泥污染特征及疏浚情况
2.2.4 城市污水处理厂污泥特性
2.3 污泥对环境的影响
2.3.1 湖泊湖底污泥对环境的影响
2.3.2 污水污泥对环境的影响
2.4 国内外污泥处理处置现状及其发展趋势简述
2.4.1 污泥卫生填埋
2.4.2 土地利用
2.4.3 焚烧处置
2.4.4 海洋倾倒处置
2.4.5 污泥的资源化利用概况
2.5 国内外热解技术研究现状
2.5.1 国外热解技术现状
2.5.2 国内热解技术现状
2.5.3 国内外污泥热解技术研究进展
2.5.4 污泥热解工艺
2.5.5 污泥热解影响因素
2.2.5.1 升温速率的影响
2.2.5.2 热解终温的影响
2.5.6 污泥热解产物特性
2.5.6.1 固态产物特性研究
2.5.6.2 液态产物特性研究
2.5.6.3 气态产物特性研究
2.5.7 热解原理及基本反应
2.5.7.1 热解原理
2.5.7.2 热解基本反应
2.5.7.3 影响热解的主要因素
2.6 本章小结
第三章 实验系统与实验方法
3.1 滇池底泥
3.1.1 滇池底泥采样点
3.1.2 滇池底泥成分分析
3.2 实验仪器及药品
3.3 滇池底泥热解系统
3.3.1 热解实验装置
3.3.2 样品的制备方法及热解实验方法
3.4 滇池底泥热解固态产物为载体催化剂的活性测定实验
3.5 滇池底泥活性炭载体催化剂性能评价指标
3.6 材料表征方法
3.6.1 XRD
3.6.2 BET
3.6.3 XPS
第四章 滇池底泥热解实验研究
4.1 热解实验
4.1.1 热解终温对热解产物产率的影响
4.2 滇池底泥热解动力学特性分析
4.2.1 热分析反应动力学方程
4.2.2 动力学参数求法
4.2.3 动力学参数的求解
4.3 滇池底泥热解产物的性能分析
4.3.1 气态产物特性分析
4.3.2 液态产物特性分析
4.4 本章小结
第五章 滇池底泥载体催化剂的制备及脱硫性能研究
5.1 滇池底泥载体的制备条件研究
5.1.1 滇池底泥载体的制备
5.1.2 炭化温度对CS2脱除效率的影响
5.1.3 活化剂含量对CS2脱除效率的影响
5.1.4 活化温度对CS2脱除效率的影响
5.2 DLSC载体催化剂的改性条件对脱硫性能的影响
5.2.1 DLSC载体改性催化剂的制备
5.2.2 负载金属种类对CS2脱除效率的影响
5.2.3 负载金属含量对CS2脱除效率的影响
5.2.4 焙烧温度对CS2脱除效率的影响
5.2.5 碱种类对CS2脱除效率的影响
5.2.6 碱含量对CS2脱除效率的影响
5.3 实验工艺条件的影响
5.3.1 反应温度对CS2脱除效率的影响
5.3.2 相对湿度对CS2脱除效率的影响
5.3.3 空速对CS2脱除效率的影响
5.3.4 进口浓度对CS2脱除效率的影响
5.3.5 氧含量对CS2脱除效率的影响
5.4 催化剂再生实验研究
5.4.1 再生方法对催化剂再生的影响
5.4.2 氮气吹扫温度对催化剂再生性能的影响
5.4.3 KOH含量对催化剂再生性能的影响
5.4.4 再生次数对催化剂再生性能的影响
5.5 本章小结
第六章 滇池底泥载体催化剂催化水解CS2反应动力学及反应机理研究
6.1 CS2催化水解本征动力学
6.1.1 实验装置与方法
6.1.2 CS2的水解反应动力学实验
6.2 CS2催化水解反应机理探讨
6.3 本章小结
第七章 结论、建议及创新点
7.1 研究结论
7.2 研究创新点
7.3 建议
致谢
参考文献
附录A 攻读博士期间的研究成果
附录B 攻读博士期间参与的主要研究项目
附录C 农用污泥中污染物控制标准(GB4284-84)
本文编号：3759445
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3759445.html
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