O 2 /CO 2 氣氛下污泥混煤燃燒特性及常規(guī)污染物排放特性研究
發(fā)布時間:2021-04-07 18:43
污泥是處理污水和廢水時所產(chǎn)生的帶有強烈臭味的固體沉淀物質(zhì)。采用混燃方式處理污泥是污泥處理最有前景的方法之一。富氧燃燒技術(shù)是一種新型高效低污染燃燒技術(shù)。污泥與煤在O2/CO2富氧氣氛下燃燒,不僅可以有效處理污泥,還可以起到減少污染物排放的作用。本文利用熱重分析技術(shù)研究與比較了三種常見污泥(污水處理廠污泥、垃圾處理廠污泥、河道污泥)與煙煤在O2/CO2和O2/N2氣氛下混合燃燒的燃燒特性,并通過動力學(xué)分析分析了其燃燒動力學(xué)特性。通過管式爐靜態(tài)燃燒系統(tǒng)研究與比較了三種污泥在O2/CO2和O2/N2氣氛下與煤混合燃燒的SO2和NO排放特性。通過TGA/DSC1同步熱分析儀研究了污泥種類、氧濃度、升溫速率、污泥摻混比例以及燃燒氣氛等燃燒參數(shù)的改變對污泥混煤燃燒的燃燒特性影響。結(jié)論如下:在O2/CO2氣氛下,煙煤燃燒只有明顯的焦炭燃燒段,而污水處理廠污泥以及垃圾處理廠污泥存在揮發(fā)分燃燒和焦炭燃燒兩個階段,河道污泥只存在揮發(fā)分燃燒段。除河道污泥外,其他污泥綜合燃燒特性均比煤好。氧氣濃度增大,污泥混煤燃燒的焦炭段最大失重速率升高,燃盡溫度下降,綜合燃燒特性得到提升。污泥摻混比例增大,污泥混煤燃燒的揮發(fā)...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1我國污泥處理方式比重圖??
但常規(guī)燃燒技術(shù)所產(chǎn)生的C02濃度只占煙氣總量的14% ̄15%,從其中收??集C02的難度較大,成本昂貴[16]。如果能使煙氣中的C02濃度得到提高,收集??C02的成本和難度會大大減少,因此〇2/C02燃燒技術(shù)應(yīng)運而生,其原理如圖1-2??所示。尾部部分煙氣與空氣分離器出來的〇2混合送入爐膛代替空氣進行燃燒。??所產(chǎn)生的煙氣中C02濃度占95%,因此可以直接通過液化分離C02,大大降低??了回收成本[17]。此外,該技術(shù)還可以減少502和>40>;,02/C02燃燒技術(shù)已成為??世界廣泛認可的一種新型高效低污染燃燒技術(shù)[18]。??給??煤??一文氣一個氣分離器?〇yco2?燃燒寬??^?灰處理?一?????煙氣與網(wǎng)???圖1-2富氧燃燒系統(tǒng)示意圖??1.3.2煤粉富氧燃燒的燃燒特性??上世紀(jì)80年代,美國便幵始著手研究〇2/<:02燃燒技術(shù),Argonne國家實驗??室搭建了一個專門用于研究02/C02燃燒技術(shù)的燃燒系統(tǒng)[19]。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),普??通鍋爐如果想要使用〇2/C02燃燒技術(shù)需要經(jīng)過一些改造。??4??
I?l??圖2-1?TGA/DSC?1熱分析系統(tǒng)原理圖??圖2-1為TGA/DSC?1同步熱分析儀系統(tǒng)原理圖。該熱分析系統(tǒng)的核心是熱??重天平和加熱爐組成的測試單元,天平為梅特勒-托利多微量/超微量天平;天平??室內(nèi)置兩個校準(zhǔn)砝碼,開機自動進行校準(zhǔn);加熱爐采用水平結(jié)構(gòu),自動開關(guān),氣??流穩(wěn)定,避免了立式爐固有的熱氣流上升產(chǎn)生的擾動;該系統(tǒng)采用自動氣體控制,??可進行氣體的自動開關(guān)和切換;單坩堝結(jié)構(gòu),試樣加熱均勻。??2.2.2靜態(tài)燃燒試驗系統(tǒng)??(1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國城市污水處理廠污泥處理方法及展望[J]. 梅立永,王磊,王勝凡,駱靈喜,趙振業(yè). 廣東化工. 2017(18)
[2]O2/CO2和O2/N2氣氛下煤粉燃燒的著火性能和NOx排放特性[J]. 馮艷,曹文健,楚化強,顧明言. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]“共拾柴火”助力破解污泥圍城[J]. 吳凡,李耿. 環(huán)境. 2015(12)
[4]燃燒反應(yīng)動力學(xué)研究進展與展望[J]. 齊飛,李玉陽,張曉愿. 中國科學(xué)基金. 2015(03)
[5]城市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀及研究進展[J]. 王學(xué)魁,趙斌,張愛群,沙作良. 天津科技大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[6]富氧環(huán)境下城市污泥燃燒及氣體污染物釋放特性研究[J]. 方立軍,李暢,殷立寶,曹通. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]我國污水處理廠污泥脫水機械概況[J]. 李珣. 科技創(chuàng)業(yè)家. 2013(24)
[8]劣質(zhì)煤摻混生活污泥的富氧燃燒特性[J]. 閆云飛,張磊,張力. 工程熱物理學(xué)報. 2013(08)
[9]O2/CO2氣氛下煤粉燃燒NO的排放特性[J]. 王萌,吳昊,劉浩,楊宏旻. 煤炭學(xué)報. 2013(06)
[10]污泥與煤混燒NO排放特性研究[J]. 魏礫宏,張娜,李潤東,王偉云,尹娜. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2013(05)
博士論文
[1]Oxy-steam氣氛下煤粉燃燒特性及NO生成特性研究[D]. 張亮.華中科技大學(xué) 2016
[2]污泥混煤燃燒熱解特性及其灰渣熔融性實驗研究[D]. 劉亮.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]酶促厭氧污泥水解研究[D]. 耿娜瑤.大連海事大學(xué) 2017
[2]污泥微波熱解制備生物氣及其脫硫研究[D]. 劉立群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市污水廠污泥堿熱預(yù)處理特性及厭氧消化工藝研究[D]. 宜慧.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]污泥與煤粉混合物的燃燒特性與污染物生成規(guī)律的實驗研究[D]. 屈會格.浙江大學(xué) 2013
[5]O2/CO2氣氛下煤粉加壓燃燒特性研究[D]. 吳瑩.北京交通大學(xué) 2012
[6]污泥的載體干化與熱解特性研究[D]. 王春艷.鄭州大學(xué) 2012
[7]O2/CO2氣氛下生物質(zhì)混煤燃燒特性及污染物排放特性研究[D]. 謝敬思.山東大學(xué) 2012
[8]造紙污泥及其混煤燃燒與酸性氣體排放特性的試驗研究[D]. 張凝.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[9]污泥與煤混燒過程中污染物的排放實驗研究[D]. 王麗.華中科技大學(xué) 2011
[10]生物質(zhì)混煤在富氧條件下的燃燒特性研究[D]. 劉坤.山東大學(xué) 2011
本文編號:3123989
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1我國污泥處理方式比重圖??
但常規(guī)燃燒技術(shù)所產(chǎn)生的C02濃度只占煙氣總量的14% ̄15%,從其中收??集C02的難度較大,成本昂貴[16]。如果能使煙氣中的C02濃度得到提高,收集??C02的成本和難度會大大減少,因此〇2/C02燃燒技術(shù)應(yīng)運而生,其原理如圖1-2??所示。尾部部分煙氣與空氣分離器出來的〇2混合送入爐膛代替空氣進行燃燒。??所產(chǎn)生的煙氣中C02濃度占95%,因此可以直接通過液化分離C02,大大降低??了回收成本[17]。此外,該技術(shù)還可以減少502和>40>;,02/C02燃燒技術(shù)已成為??世界廣泛認可的一種新型高效低污染燃燒技術(shù)[18]。??給??煤??一文氣一個氣分離器?〇yco2?燃燒寬??^?灰處理?一?????煙氣與網(wǎng)???圖1-2富氧燃燒系統(tǒng)示意圖??1.3.2煤粉富氧燃燒的燃燒特性??上世紀(jì)80年代,美國便幵始著手研究〇2/<:02燃燒技術(shù),Argonne國家實驗??室搭建了一個專門用于研究02/C02燃燒技術(shù)的燃燒系統(tǒng)[19]。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),普??通鍋爐如果想要使用〇2/C02燃燒技術(shù)需要經(jīng)過一些改造。??4??
I?l??圖2-1?TGA/DSC?1熱分析系統(tǒng)原理圖??圖2-1為TGA/DSC?1同步熱分析儀系統(tǒng)原理圖。該熱分析系統(tǒng)的核心是熱??重天平和加熱爐組成的測試單元,天平為梅特勒-托利多微量/超微量天平;天平??室內(nèi)置兩個校準(zhǔn)砝碼,開機自動進行校準(zhǔn);加熱爐采用水平結(jié)構(gòu),自動開關(guān),氣??流穩(wěn)定,避免了立式爐固有的熱氣流上升產(chǎn)生的擾動;該系統(tǒng)采用自動氣體控制,??可進行氣體的自動開關(guān)和切換;單坩堝結(jié)構(gòu),試樣加熱均勻。??2.2.2靜態(tài)燃燒試驗系統(tǒng)??(1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國城市污水處理廠污泥處理方法及展望[J]. 梅立永,王磊,王勝凡,駱靈喜,趙振業(yè). 廣東化工. 2017(18)
[2]O2/CO2和O2/N2氣氛下煤粉燃燒的著火性能和NOx排放特性[J]. 馮艷,曹文健,楚化強,顧明言. 安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]“共拾柴火”助力破解污泥圍城[J]. 吳凡,李耿. 環(huán)境. 2015(12)
[4]燃燒反應(yīng)動力學(xué)研究進展與展望[J]. 齊飛,李玉陽,張曉愿. 中國科學(xué)基金. 2015(03)
[5]城市污水處理廠污泥處置的現(xiàn)狀及研究進展[J]. 王學(xué)魁,趙斌,張愛群,沙作良. 天津科技大學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[6]富氧環(huán)境下城市污泥燃燒及氣體污染物釋放特性研究[J]. 方立軍,李暢,殷立寶,曹通. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]我國污水處理廠污泥脫水機械概況[J]. 李珣. 科技創(chuàng)業(yè)家. 2013(24)
[8]劣質(zhì)煤摻混生活污泥的富氧燃燒特性[J]. 閆云飛,張磊,張力. 工程熱物理學(xué)報. 2013(08)
[9]O2/CO2氣氛下煤粉燃燒NO的排放特性[J]. 王萌,吳昊,劉浩,楊宏旻. 煤炭學(xué)報. 2013(06)
[10]污泥與煤混燒NO排放特性研究[J]. 魏礫宏,張娜,李潤東,王偉云,尹娜. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2013(05)
博士論文
[1]Oxy-steam氣氛下煤粉燃燒特性及NO生成特性研究[D]. 張亮.華中科技大學(xué) 2016
[2]污泥混煤燃燒熱解特性及其灰渣熔融性實驗研究[D]. 劉亮.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]酶促厭氧污泥水解研究[D]. 耿娜瑤.大連海事大學(xué) 2017
[2]污泥微波熱解制備生物氣及其脫硫研究[D]. 劉立群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]城市污水廠污泥堿熱預(yù)處理特性及厭氧消化工藝研究[D]. 宜慧.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]污泥與煤粉混合物的燃燒特性與污染物生成規(guī)律的實驗研究[D]. 屈會格.浙江大學(xué) 2013
[5]O2/CO2氣氛下煤粉加壓燃燒特性研究[D]. 吳瑩.北京交通大學(xué) 2012
[6]污泥的載體干化與熱解特性研究[D]. 王春艷.鄭州大學(xué) 2012
[7]O2/CO2氣氛下生物質(zhì)混煤燃燒特性及污染物排放特性研究[D]. 謝敬思.山東大學(xué) 2012
[8]造紙污泥及其混煤燃燒與酸性氣體排放特性的試驗研究[D]. 張凝.廣東工業(yè)大學(xué) 2011
[9]污泥與煤混燒過程中污染物的排放實驗研究[D]. 王麗.華中科技大學(xué) 2011
[10]生物質(zhì)混煤在富氧條件下的燃燒特性研究[D]. 劉坤.山東大學(xué) 2011
本文編號:3123989
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