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污泥热解反应程度对产物组分及分布的影响
1
作者
李志勇
闫伦靖
+5 位作者
张凯
王秀珍
杨慧权
王美君
常丽萍
鲍卫仁
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第S1期188-195,共8页
针对我国市政污泥资源化、减量化处置的发展需求,可利用热解技术将其转化为焦油、可燃气和半焦等产品。通过改变反应温度及时间进而调变污泥热解反应程度,考察了不同反应程度对污泥热解转化规律及其热解产物分布特性的影响。结果表明,...
针对我国市政污泥资源化、减量化处置的发展需求,可利用热解技术将其转化为焦油、可燃气和半焦等产品。通过改变反应温度及时间进而调变污泥热解反应程度,考察了不同反应程度对污泥热解转化规律及其热解产物分布特性的影响。结果表明,不同热解反应时间对三相产物产率及组成的影响显著,且随温度变化也有一定的差异。随着反应时间延长,半焦产率逐渐降低,热解气产率大幅增加。当热解温度500℃时,与反应时间为0 min相比,30 min时CO_(2)、C_(2)-C_(3)产率分别增加了171.9%、1 287.2%;而高温700℃时,热解气中各组分产率的增长率下降。碳酸盐分解形成的CO_(2)可与污泥焦发生气化反应,进而形成CO。污泥焦油以重质组分为主,如沸点>230℃的馏分油共占90%以上。反应时间增加后,焦油中轻质组分(<230℃)产率提高了131.5%(500℃);而700℃时焦油各馏分产率变化幅度较低,这是因为热解反应温度较高,污泥结构受热充分,热分解反应进行更为彻底,且污泥在600℃之后主要以缩聚反应为主。通过调变热解温度及反应时间,可定向调控污泥热解产物的组成与分布。
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关键词
污泥热解
反应程度
焦油
热解气
转化规律
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职称材料
污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律
2
作者
张许
李志勇
+7 位作者
闫伦靖
白浩
李明峰
程远林
王美君
薛丹
常丽萍
鲍卫仁
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第S1期153-158,共6页
气化技术作为最具发展前景的热化学转化技术之一。利用气化技术可将污泥等废物转化为有价值的H_(2)、CO等气体,实现了废弃物资源化、无害化和规模化处理。采用热重和固定床装置研究了污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律,分析了污泥有...
气化技术作为最具发展前景的热化学转化技术之一。利用气化技术可将污泥等废物转化为有价值的H_(2)、CO等气体,实现了废弃物资源化、无害化和规模化处理。采用热重和固定床装置研究了污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律,分析了污泥有机质气化反应性及可燃气产物分布。研究结果表明,污泥焦的CO_(2)气化反应速率和碳转化率随温度的升高逐渐增加,但在达到一定温度后趋于稳定。当气化反应温度从900℃升到950℃时,反应最大速率从5 min左右缩短至瞬间完成。这一变化表明,在反应初期,污泥焦中的较易反应的碳成分能够迅速与气化剂发生反应。然而,对于那些难以反应的碳成分,它们与气化剂的反应则需要更长的时间。污泥焦与H_(2)O反应时,直到1000℃,污泥焦都未能完全气化,碳转化率为92.34%,产生这一现象的主要原因在于污泥中灰分的含量较高,这些灰分在反应中起到了阻碍作用,限制了气化剂与污泥中有机物质的有效接触。随着温度的升高,H_(2)的产量从58.84 L/kg增加到242.97 L/kg,CO的产量从10.28 L/kg增加到152.41 L/kg,表明反应速率越来越快。当H_(2)/CO比例从5.72降低到1.59,表明水煤气变换反应随着温度的升高而减弱。同时,当气化剂为H_(2)O、CO_(2)和H_(2)O/CO_(2)时,污泥焦的气化碳转化率分别为95.57%、91.16%和100%。在900~950℃时,H_(2)的释放速率由10.48%减少到2.71%,CO的释放速率由72.44%%减少到1.01%,表明污泥中的碳即将气化完全,这与碳转化率结果相似。可见,当气化剂为混合气化剂时,污泥焦中碳全部反应完全,表明污泥焦与CO_(2)/H_(2)O反应时存在正向协同过程,主要原因在于污泥中的灰分在H_(2)O/CO_(2)混合气化过程中发挥了显著的催化作用,这种催化作用促进了气化反应的进行,增强了污泥焦与气化剂之间的相互作用,从而实现了正向的协同效应。
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关键词
污泥
气化反应
H_(2)O
CO_(2)
协同效应
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职称材料
题名
污泥热解反应程度对产物组分及分布的影响
1
作者
李志勇
闫伦靖
张凯
王秀珍
杨慧权
王美君
常丽萍
鲍卫仁
机构
郑州
市污水净化
有限公司
郑州中原万宇新能源科技有限公司
太原理工大学省部共建煤基
能源
清洁高效利用国家重点实验室
太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第S1期188-195,共8页
基金
郑州市污水净化有限公司技术开发资助项目(ZWJH-KYXM-202301-004)
文摘
针对我国市政污泥资源化、减量化处置的发展需求,可利用热解技术将其转化为焦油、可燃气和半焦等产品。通过改变反应温度及时间进而调变污泥热解反应程度,考察了不同反应程度对污泥热解转化规律及其热解产物分布特性的影响。结果表明,不同热解反应时间对三相产物产率及组成的影响显著,且随温度变化也有一定的差异。随着反应时间延长,半焦产率逐渐降低,热解气产率大幅增加。当热解温度500℃时,与反应时间为0 min相比,30 min时CO_(2)、C_(2)-C_(3)产率分别增加了171.9%、1 287.2%;而高温700℃时,热解气中各组分产率的增长率下降。碳酸盐分解形成的CO_(2)可与污泥焦发生气化反应,进而形成CO。污泥焦油以重质组分为主,如沸点>230℃的馏分油共占90%以上。反应时间增加后,焦油中轻质组分(<230℃)产率提高了131.5%(500℃);而700℃时焦油各馏分产率变化幅度较低,这是因为热解反应温度较高,污泥结构受热充分,热分解反应进行更为彻底,且污泥在600℃之后主要以缩聚反应为主。通过调变热解温度及反应时间,可定向调控污泥热解产物的组成与分布。
关键词
污泥热解
反应程度
焦油
热解气
转化规律
Keywords
sludge pyrolysis
the degree of reaction
tar
pyrolysis gas
conversion law
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律
2
作者
张许
李志勇
闫伦靖
白浩
李明峰
程远林
王美君
薛丹
常丽萍
鲍卫仁
机构
郑州
市污水净化
有限公司
郑州中原万宇新能源科技有限公司
太原理工大学化学与化工学院省部共建煤基
能源
清洁高效利用国家重点实验室
太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第S1期153-158,共6页
基金
郑州市污水净化有限公司技术开发资助项目(ZWJH-KYXM-202301-004)
文摘
气化技术作为最具发展前景的热化学转化技术之一。利用气化技术可将污泥等废物转化为有价值的H_(2)、CO等气体,实现了废弃物资源化、无害化和规模化处理。采用热重和固定床装置研究了污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律,分析了污泥有机质气化反应性及可燃气产物分布。研究结果表明,污泥焦的CO_(2)气化反应速率和碳转化率随温度的升高逐渐增加,但在达到一定温度后趋于稳定。当气化反应温度从900℃升到950℃时,反应最大速率从5 min左右缩短至瞬间完成。这一变化表明,在反应初期,污泥焦中的较易反应的碳成分能够迅速与气化剂发生反应。然而,对于那些难以反应的碳成分,它们与气化剂的反应则需要更长的时间。污泥焦与H_(2)O反应时,直到1000℃,污泥焦都未能完全气化,碳转化率为92.34%,产生这一现象的主要原因在于污泥中灰分的含量较高,这些灰分在反应中起到了阻碍作用,限制了气化剂与污泥中有机物质的有效接触。随着温度的升高,H_(2)的产量从58.84 L/kg增加到242.97 L/kg,CO的产量从10.28 L/kg增加到152.41 L/kg,表明反应速率越来越快。当H_(2)/CO比例从5.72降低到1.59,表明水煤气变换反应随着温度的升高而减弱。同时,当气化剂为H_(2)O、CO_(2)和H_(2)O/CO_(2)时,污泥焦的气化碳转化率分别为95.57%、91.16%和100%。在900~950℃时,H_(2)的释放速率由10.48%减少到2.71%,CO的释放速率由72.44%%减少到1.01%,表明污泥中的碳即将气化完全,这与碳转化率结果相似。可见,当气化剂为混合气化剂时,污泥焦中碳全部反应完全,表明污泥焦与CO_(2)/H_(2)O反应时存在正向协同过程,主要原因在于污泥中的灰分在H_(2)O/CO_(2)混合气化过程中发挥了显著的催化作用,这种催化作用促进了气化反应的进行,增强了污泥焦与气化剂之间的相互作用,从而实现了正向的协同效应。
关键词
污泥
气化反应
H_(2)O
CO_(2)
协同效应
Keywords
sludge
gasification reactions
H_(2)O
CO_(2)
synergistrc effect
分类号
X705 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
污泥热解反应程度对产物组分及分布的影响
李志勇
闫伦靖
张凯
王秀珍
杨慧权
王美君
常丽萍
鲍卫仁
《洁净煤技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
污泥与H_(2)O/CO_(2)协同气化反应规律
张许
李志勇
闫伦靖
白浩
李明峰
程远林
王美君
薛丹
常丽萍
鲍卫仁
《洁净煤技术》
北大核心
2025
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