城市生活垃圾的熱解氣特性及催化制合成氣
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 10:12
熱技術(shù)處理城市生活垃圾是極具潛力的清潔能源技術(shù)之一。通過(guò)熱解或氣化,實(shí)現(xiàn)垃圾減量化并產(chǎn)生二次能源以緩解化石能源危機(jī),順應(yīng)時(shí)代發(fā)展。本文在探究了五種典型單組分城市生活垃圾(廢紙、織物、竹木、塑料和廚余)和混合垃圾熱失重和熱解產(chǎn)氣特性的基礎(chǔ)上,制備了負(fù)載型鎳基催化劑用于混合垃圾熱解中合成氣的制備。主要結(jié)論如下:單組分垃圾的原料特性有很大區(qū)別。其中,塑料中C、H元素含量和揮發(fā)分最多,含水率最少,熱值最大,達(dá)23.70 KJ·kg-1。廢紙中C、H元素含量最少,熱值最低,為9.34 KJ·kg-1。單組分垃圾的熱失重過(guò)程均可分為三個(gè)階段,分別是干燥脫水、揮發(fā)分析出和焦油二次裂解階段。從500°C1000°C,隨熱解終溫的增加,單組分垃圾產(chǎn)氣增加。塑料和竹木的產(chǎn)氣明顯高于其它三種垃圾,織物的產(chǎn)氣最低。高的熱解終溫有利于H2的生成與CO2的轉(zhuǎn)化,CH4產(chǎn)量呈先升后降的峰值變化過(guò)程。竹木和塑料在高溫下產(chǎn)生更多的可燃?xì)怏w,具有更高的產(chǎn)氣熱值。單組分垃圾的C、H、O分布變化...
【文章來(lái)源】:武漢輕工大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 城市生活垃圾現(xiàn)狀
1.2.1 城市生活垃圾來(lái)源及成分
1.2.2 城市生活垃圾危害
1.2.3 城市生活管理措施
1.3 城市生活垃圾處理技術(shù)
1.3.1 填埋法
1.3.2 堆肥法
1.3.3 焚燒法
1.3.4 熱解
1.3.5 氣化
1.4 國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)外城市生活垃圾研究狀況
1.4.2 國(guó)內(nèi)城市生活垃圾研究狀況
1.5 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 熱解實(shí)驗(yàn)裝置及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.2 分析方法
第3章 單組分垃圾熱解產(chǎn)氣特性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)物料
3.1.1 物料來(lái)源及預(yù)處理
3.1.2 物料的特征分析
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 單組分城市生活垃圾的熱重分析
3.3.2 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣分析
3.3.3 單組分城市生活垃圾的熱解氣體組成分析
3.3.4 單組分城市生活垃圾的熱解可燃?xì)怏w組成分析
3.3.5 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣熱值
3.3.6 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣C、H、O分布率
3.4 本章小結(jié)
第4章 混合垃圾熱解產(chǎn)氣特性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)物料
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 混合城市生活垃圾的熱重分析
4.3.2 混合城市生活垃圾熱解產(chǎn)物分析
4.4 混合城市生活垃圾熱解氣體產(chǎn)物的分析
4.4.1 混合垃圾熱解過(guò)程中氣體成分分析
4.4.2 混合垃圾熱解過(guò)程中可燃?xì)怏w成分分析
4.4.3 混合垃圾熱解過(guò)程中低位熱值分析
4.4.4 混合垃圾熱解產(chǎn)氣中C、H、O分布率
4.5 本章小結(jié)
第5章 以Ni-Fe-Mg/MPG為催化劑的混合垃圾催化熱解
5.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.2 催化劑的制備及表征
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑XRD分析
5.3.2 催化劑SEM分析
5.3.3 催化劑BET分析
5.4 催化劑在城市生活垃圾熱解中的應(yīng)用
5.4.1 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣對(duì)比
5.4.2 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣成分對(duì)比
5.4.3 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣低位熱值分析
5.4.4 混合垃圾催化熱解中催化劑壽命分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2017年全國(guó)大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)[J]. 環(huán)境保護(hù). 2018(Z1)
[2]熱重-紅外聯(lián)用(TG-FTIR)分析含油污泥-廢輪胎混合熱解特性[J]. 呂全偉,林順洪,柏繼松,李長(zhǎng)江,江遼,李偉. 化工進(jìn)展. 2017(12)
[3]垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)概述[J]. 李慕白. 河南科技. 2017(23)
[4]城市生活垃圾分類現(xiàn)狀和對(duì)策[J]. 吳瀚文,王金花. 綠色科技. 2017(20)
[5]城市生活垃圾與園林廢棄物的共熱解特性[J]. 閻杰,趙洪宇,仁善普,宋強(qiáng),李玉環(huán),王小華,柳樹(shù)成,舒新前. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]城市生活垃圾處理方式的對(duì)比研究[J]. 王蕾,劉思成,荀世忠,王濱松,馬玉昆,趙偉. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(07)
[7]城市生活垃圾實(shí)施強(qiáng)制分類研究[J]. 張勁松. 理論探索. 2017(04)
[8]垃圾衍生燃料與褐煤共熱解特性及動(dòng)力學(xué)模型比較[J]. 凌鵬,劉亮,劉成,尹艷山,姜哲浩,余儉民. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2017(04)
[9]生活垃圾的控氧熱轉(zhuǎn)化中試實(shí)驗(yàn)[J]. 王穗蘭,王汝佩,李祺,陸鵬,黃群星,池涌,嚴(yán)建華. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]基于干濕分類優(yōu)化的城市生活垃圾收運(yùn)處理系統(tǒng)研究[J]. 董玥,梅鳳喬. 環(huán)境工程. 2017(08)
博士論文
[1]城市生活垃圾原位水蒸氣催化氣化制備富氫燃?xì)鈁D]. 王晶博.華中科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]論城市環(huán)衛(wèi)工人的職業(yè)裝服飾[D]. 陳蓓蓓.西安工程大學(xué) 2013
[2]垃圾低溫?zé)峤飧邷貧饣?lián)合循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[D]. 姚明志.華中科技大學(xué) 2013
[3]垃圾粒徑對(duì)城市生活垃圾熱解影響實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱勝.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3016334
【文章來(lái)源】:武漢輕工大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 城市生活垃圾現(xiàn)狀
1.2.1 城市生活垃圾來(lái)源及成分
1.2.2 城市生活垃圾危害
1.2.3 城市生活管理措施
1.3 城市生活垃圾處理技術(shù)
1.3.1 填埋法
1.3.2 堆肥法
1.3.3 焚燒法
1.3.4 熱解
1.3.5 氣化
1.4 國(guó)內(nèi)外城市生活垃圾研究現(xiàn)狀
1.4.1 國(guó)外城市生活垃圾研究狀況
1.4.2 國(guó)內(nèi)城市生活垃圾研究狀況
1.5 課題研究?jī)?nèi)容
第2章 熱解實(shí)驗(yàn)裝置及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.2 分析方法
第3章 單組分垃圾熱解產(chǎn)氣特性研究
3.1 實(shí)驗(yàn)物料
3.1.1 物料來(lái)源及預(yù)處理
3.1.2 物料的特征分析
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 單組分城市生活垃圾的熱重分析
3.3.2 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣分析
3.3.3 單組分城市生活垃圾的熱解氣體組成分析
3.3.4 單組分城市生活垃圾的熱解可燃?xì)怏w組成分析
3.3.5 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣熱值
3.3.6 單組分城市生活垃圾的熱解產(chǎn)氣C、H、O分布率
3.4 本章小結(jié)
第4章 混合垃圾熱解產(chǎn)氣特性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)物料
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 混合城市生活垃圾的熱重分析
4.3.2 混合城市生活垃圾熱解產(chǎn)物分析
4.4 混合城市生活垃圾熱解氣體產(chǎn)物的分析
4.4.1 混合垃圾熱解過(guò)程中氣體成分分析
4.4.2 混合垃圾熱解過(guò)程中可燃?xì)怏w成分分析
4.4.3 混合垃圾熱解過(guò)程中低位熱值分析
4.4.4 混合垃圾熱解產(chǎn)氣中C、H、O分布率
4.5 本章小結(jié)
第5章 以Ni-Fe-Mg/MPG為催化劑的混合垃圾催化熱解
5.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
5.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.2 催化劑的制備及表征
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的表征
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑XRD分析
5.3.2 催化劑SEM分析
5.3.3 催化劑BET分析
5.4 催化劑在城市生活垃圾熱解中的應(yīng)用
5.4.1 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣對(duì)比
5.4.2 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣成分對(duì)比
5.4.3 混合垃圾催化熱解產(chǎn)氣低位熱值分析
5.4.4 混合垃圾催化熱解中催化劑壽命分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2017年全國(guó)大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)[J]. 環(huán)境保護(hù). 2018(Z1)
[2]熱重-紅外聯(lián)用(TG-FTIR)分析含油污泥-廢輪胎混合熱解特性[J]. 呂全偉,林順洪,柏繼松,李長(zhǎng)江,江遼,李偉. 化工進(jìn)展. 2017(12)
[3]垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)概述[J]. 李慕白. 河南科技. 2017(23)
[4]城市生活垃圾分類現(xiàn)狀和對(duì)策[J]. 吳瀚文,王金花. 綠色科技. 2017(20)
[5]城市生活垃圾與園林廢棄物的共熱解特性[J]. 閻杰,趙洪宇,仁善普,宋強(qiáng),李玉環(huán),王小華,柳樹(shù)成,舒新前. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]城市生活垃圾處理方式的對(duì)比研究[J]. 王蕾,劉思成,荀世忠,王濱松,馬玉昆,趙偉. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2017(07)
[7]城市生活垃圾實(shí)施強(qiáng)制分類研究[J]. 張勁松. 理論探索. 2017(04)
[8]垃圾衍生燃料與褐煤共熱解特性及動(dòng)力學(xué)模型比較[J]. 凌鵬,劉亮,劉成,尹艷山,姜哲浩,余儉民. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2017(04)
[9]生活垃圾的控氧熱轉(zhuǎn)化中試實(shí)驗(yàn)[J]. 王穗蘭,王汝佩,李祺,陸鵬,黃群星,池涌,嚴(yán)建華. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]基于干濕分類優(yōu)化的城市生活垃圾收運(yùn)處理系統(tǒng)研究[J]. 董玥,梅鳳喬. 環(huán)境工程. 2017(08)
博士論文
[1]城市生活垃圾原位水蒸氣催化氣化制備富氫燃?xì)鈁D]. 王晶博.華中科技大學(xué) 2013
碩士論文
[1]論城市環(huán)衛(wèi)工人的職業(yè)裝服飾[D]. 陳蓓蓓.西安工程大學(xué) 2013
[2]垃圾低溫?zé)峤飧邷貧饣?lián)合循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[D]. 姚明志.華中科技大學(xué) 2013
[3]垃圾粒徑對(duì)城市生活垃圾熱解影響實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱勝.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3016334
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