鈣基循環(huán)法是捕集火電廠煙氣中CO_2有效技術(shù)之一,碳酸鈣在再生反應(yīng)器中分解需要使用煤炭的富氧燃燒提供熱量,既浪費能源,也使得燃燒污染物SO_2混入濃縮氣中不利于CO_2提純,同時使再生的鈣基吸收劑中毒失活。本文提出使用低硫含量的干化市政污泥作為替代燃料,對其進行水熱處理降低燃料中氮含量,減少燃燒過程中NOx的排放,從而實現(xiàn)污泥的清潔資源化利用。本文利用了自行搭建的大物料量熱重分析儀、豎式反應(yīng)爐以及化學(xué)吸附儀等設(shè)備依次進行了以下三個方面的研究:(1)不同富氧氣氛下干化污泥的熱化學(xué)反應(yīng),分析干化污泥在O_2/CO_2氣氛下的燃燒特性;(2)改性污泥的低氮處理及其燃燒特性研究,分析水熱反應(yīng)對降低污泥氮含量的影響,并建立改性污泥的燃燒反應(yīng)動力學(xué)模型;(3)干化和改性污泥的燃燒對碳酸鈣分解的影響。在自行搭建的大物料熱重分析儀上研究了O_2/N_2和O_2/CO_2氣氛下污泥的燃燒特性。研究結(jié)果表明:O_2/CO_2氣氛促進了污泥的燃燒,污泥燃燒氣氛在O_2/CO_2為30%/70%時,各燃燒特征溫度均較低,燃燒特性指數(shù)S最大值為18.78×10~(-10)(min~(-2)·~oC~(-3))。使用反應(yīng)釜對污泥進行水熱處理,在豎式固定床反應(yīng)爐上研究改性污泥的脫氮效果,分別使用大物料量熱重和常規(guī)熱重分析儀比較研究改性污泥低氮處理及燃燒特性。研究結(jié)果表明:隨著水熱溫度的升高,改性污泥中氮含量逐漸降低。隨著水熱溫度的增加,改性污泥的燃燒特性指數(shù)逐漸下降。水熱處理是減少O_2/CO_2氣氛下污泥燃燒產(chǎn)生NOx排放的有效方法。當水熱溫度從200 ~oC升高到280 ~oC時,改性污泥燃燒排放NOx的減少率從6.05%顯著增加到40.46%。在水平管式爐以及化學(xué)吸附儀和裂解-氣質(zhì)聯(lián)用儀上研究污泥燃燒對碳酸鈣分解的影響。研究結(jié)果表明:在CaCO_3分解過程中形成了良好的孔結(jié)構(gòu)。這促進了污泥燃燒過程中釋放的有機物的吸附,并降低了CaCO_3的相對分解率。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X773
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鈣基循環(huán)法
        1.2.2 再生反應(yīng)器中富氧燃燒技術(shù)
        1.2.3 污泥的資源化利用
    1.3 本課題的研究內(nèi)容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究技術(shù)路線
        1.3.3 研究內(nèi)容
第二章 富氧氣氛下干化污泥的燃燒特性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗裝置及方法
        2.2.1 實驗設(shè)備
        2.2.2 實驗材料
        2.2.3 實驗步驟
    2.3 數(shù)據(jù)分析方法
        2.3.1 熱重分析方法
        2.3.2 燃燒特性參數(shù)
    2.4 實驗結(jié)果與討論
2/N₂ 含量比對污泥燃燒特性的影響'>        2.4.1 不同O₂/N₂ 含量比對污泥燃燒特性的影響
2/CO₂ 含量比對污泥燃燒特性的影響'>        2.4.2 不同O₂/CO₂ 含量比對污泥燃燒特性的影響
2/CO₂、O₂/N₂ 氣氛下的燃燒特性'>        2.4.3 相應(yīng)氧含量O₂/CO₂、O₂/N₂ 氣氛下的燃燒特性
    2.5 本章小結(jié)
第三章 改性污泥污低氮處理及燃燒特性研究
    3.1 引言
    3.2 水熱污泥低氮處理實驗研究
        3.2.1 實驗部分
        3.2.2 數(shù)據(jù)處理
        3.2.3 結(jié)果與討論
    3.3 水熱污泥燃燒特性實驗研究
        3.3.1 實驗部分
        3.3.2 數(shù)據(jù)分析方法
        3.3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 富氧氣氛中污泥對碳酸鈣分解的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗設(shè)備
        4.2.2 實驗材料
        4.2.3 實驗步驟
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 不同反應(yīng)時間對碳酸鈣分解的影響
        4.3.2 不同水熱污泥對碳酸鈣分解的影響
        4.3.3 不同反應(yīng)氣氛對碳酸鈣分解的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 研究創(chuàng)新點
    5.3 研究不足與展望
參考文獻
攻讀碩士期間研究成果
致謝

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本文編號：2887227