污泥熱解制取富氫燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 13:16
隨著城市污水處理量的增加和水處理程度的深化,污泥產(chǎn)量大幅提高,而環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,更加劇了污泥處置問題的嚴(yán)峻性。與此同時(shí),污泥作為一種生物質(zhì)資源,其有機(jī)物含量和熱值的日漸增高也使其具備很高的能源利用價(jià)值。熱解法作為最具前景的污泥資源化技術(shù)之一,因其經(jīng)濟(jì)性好、二次污染小及能量回收率高等優(yōu)點(diǎn)在世界范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注。污泥含水率對(duì)熱解的影響十分重要,一方面含水率的增加提高了原料預(yù)干燥過程的能耗,增加了熱解成本;另一方面,熱解過程中水分的參與有利于提高氣體產(chǎn)率,促進(jìn)富氫燃?xì)獾纳。本文從?jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的角度出發(fā),對(duì)濕污泥在高溫下一次性完成干燥、熱解和氣化的熱化學(xué)反應(yīng)過程及其產(chǎn)物特性展開系統(tǒng)研究,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:采用管式爐熱解裝置,研究了加熱模式、熱解終溫、含水率及升溫速率對(duì)污泥熱解產(chǎn)物產(chǎn)率及氣體產(chǎn)物特性的影響規(guī)律,結(jié)果表明,污泥熱解所得氣體產(chǎn)物主要包括H2、CO、CO2、CH4和少量的C2H2、C2H4、C2H6、C3H6及C3H8。待溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,再將物料迅速送入反應(yīng)區(qū)的加熱模式有利于得到高品質(zhì)的富氫燃?xì);高溫能減少固體碳和焦油的產(chǎn)量,并生成大量H2和CO等小分子氣體;含水...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 污水污泥特性及處置進(jìn)展
1.2 污泥熱解技術(shù)
1.3 研究目的與內(nèi)容
2 熱解裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 原料及性質(zhì)
2.2 熱解實(shí)驗(yàn)
2.3 熱重實(shí)驗(yàn)
2.4 產(chǎn)物分析儀器及方法
3 濕污泥熱解制氣的影響因素研究
3.1 加熱模式對(duì)熱解的影響
3.2 溫度對(duì)熱解的影響
3.3 含水率對(duì)熱解的影響
3.4 升溫速率對(duì)熱解的影響
3.5 本章小結(jié)
4 干、濕污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究
4.1 熱解特性分析
4.2 熱解表觀動(dòng)力學(xué)研究
4.3 本章小結(jié)
5 濕污泥熱解機(jī)理研究
5.1 原始污泥FTIR分析
5.2 熱解產(chǎn)物分析
5.3 水分參與對(duì)熱解歷程的影響
5.4 熱解機(jī)理分析
5.5 本章小結(jié)
6 熱解過程質(zhì)量、能量平衡及經(jīng)濟(jì)性分析
6.1 質(zhì)量平衡
6.2 能量平衡
6.3 污泥熱解制氣經(jīng)濟(jì)性分析
6.4 本章小結(jié)
7 污泥/秸稈共熱解制氣研究
7.1 混合配比對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
7.2 混合配比對(duì)氣體組成的影響
7.3 混合配比對(duì)氣體熱值的影響
7.4 混合配比對(duì)氣體能量轉(zhuǎn)化率的影響
7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論、展望和創(chuàng)新點(diǎn)
8.1 結(jié)論
8.2 展望
8.3 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄I 不同含水率污泥熱解焦油組成
附錄Ⅱ 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含油污泥熱解工藝技術(shù)方案研究[J]. 劉鵬,王萬福,岳勇,劉光全,劉曉輝. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2010(02)
[2]濕污泥熱解制取富氫燃?xì)庥绊懸蛩匮芯縖J]. 熊思江,章北平,馮振鵬,肖波,夏睿勤. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[3]循環(huán)床式生物質(zhì)內(nèi)熱熱解裝置研究[J]. 肖烈,張飛,張忠河,何永梅,尤希鳳. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(13)
[4]生物質(zhì)與煤混合的熱解特性研究[J]. 張紅霞. 電力技術(shù). 2010(02)
[5]城市污水污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 陳亞,陳建林,劉龍茂,許岳泰. 河南科學(xué). 2009(06)
[6]秸稈熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 李永玲,吳占松. 熱力發(fā)電. 2008(07)
[7]煤泥水與河湖底泥共熱解制氫特性研究[J]. 張蕾,張磊,舒新前,詹傳鑫,李鋼. 煤炭工程. 2008(04)
[8]制革污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王子曦,李桂菊,張曉鐳. 中國皮革. 2008(03)
[9]淺談城市污泥資源化利用的途徑[J]. 馬芳,劉曉丹. 中國資源綜合利用. 2007(08)
[10]不同因素對(duì)生物質(zhì)氣化產(chǎn)出氣特性的影響[J]. 楊國來,陳漢平,米鐵,李斌. 可再生能源. 2007(03)
博士論文
[1]城市污水污泥熱解試驗(yàn)與模型研究[D]. 邵敬愛.華中科技大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學(xué) 2007
[3]微波能作用下污泥脫水和高溫?zé)峤獾男芘c機(jī)制[D]. 方琳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]生活垃圾中主要可燃組分熱解特性的試驗(yàn)研究[D]. 沈祥智.浙江大學(xué) 2006
[5]生物污泥熱解資源化技術(shù)研究[D]. 李海英.天津大學(xué) 2006
[6]生物質(zhì)熱裂解機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 譚洪.浙江大學(xué) 2005
[7]城市污泥熱解特性及資源化利用新方法試驗(yàn)研究[D]. 甘義群.中國地質(zhì)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]含油污泥熱裂解技術(shù)研究[D]. 楊海軍.中國石油大學(xué) 2008
[2]油泥熱解特性基礎(chǔ)研究[D]. 于清航.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2008
[3]氣化過程燃?xì)饨褂蜋z測分析及脫除[D]. 賈佳妮.天津大學(xué) 2007
[4]低中變質(zhì)程度煤的結(jié)構(gòu)特征及熱解過程中甲烷、氫氣的生成機(jī)理[D]. 段春雷.太原理工大學(xué) 2007
[5]污泥催化低溫?zé)峤庵朴偷难芯縖D]. 邢英杰.大連理工大學(xué) 2006
[6]武漢城市污水處理廠污泥特征及其處置方案研究[D]. 魯群.武漢理工大學(xué) 2006
[7]生物質(zhì)熱解釋氫過程的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王天崗.山東理工大學(xué) 2006
[8]城市污水污泥熱解特性與轉(zhuǎn)化機(jī)理的研究[D]. 陳曼.東南大學(xué) 2006
[9]城市污水污泥的熱解特性與低溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)研究[D]. 王霜.昆明理工大學(xué) 2005
[10]生物質(zhì)多組分的熱裂解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 文麗華.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3072912
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 污水污泥特性及處置進(jìn)展
1.2 污泥熱解技術(shù)
1.3 研究目的與內(nèi)容
2 熱解裝置及實(shí)驗(yàn)方法
2.1 原料及性質(zhì)
2.2 熱解實(shí)驗(yàn)
2.3 熱重實(shí)驗(yàn)
2.4 產(chǎn)物分析儀器及方法
3 濕污泥熱解制氣的影響因素研究
3.1 加熱模式對(duì)熱解的影響
3.2 溫度對(duì)熱解的影響
3.3 含水率對(duì)熱解的影響
3.4 升溫速率對(duì)熱解的影響
3.5 本章小結(jié)
4 干、濕污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究
4.1 熱解特性分析
4.2 熱解表觀動(dòng)力學(xué)研究
4.3 本章小結(jié)
5 濕污泥熱解機(jī)理研究
5.1 原始污泥FTIR分析
5.2 熱解產(chǎn)物分析
5.3 水分參與對(duì)熱解歷程的影響
5.4 熱解機(jī)理分析
5.5 本章小結(jié)
6 熱解過程質(zhì)量、能量平衡及經(jīng)濟(jì)性分析
6.1 質(zhì)量平衡
6.2 能量平衡
6.3 污泥熱解制氣經(jīng)濟(jì)性分析
6.4 本章小結(jié)
7 污泥/秸稈共熱解制氣研究
7.1 混合配比對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
7.2 混合配比對(duì)氣體組成的影響
7.3 混合配比對(duì)氣體熱值的影響
7.4 混合配比對(duì)氣體能量轉(zhuǎn)化率的影響
7.5 本章小結(jié)
8 結(jié)論、展望和創(chuàng)新點(diǎn)
8.1 結(jié)論
8.2 展望
8.3 創(chuàng)新點(diǎn)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄I 不同含水率污泥熱解焦油組成
附錄Ⅱ 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含油污泥熱解工藝技術(shù)方案研究[J]. 劉鵬,王萬福,岳勇,劉光全,劉曉輝. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2010(02)
[2]濕污泥熱解制取富氫燃?xì)庥绊懸蛩匮芯縖J]. 熊思江,章北平,馮振鵬,肖波,夏睿勤. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[3]循環(huán)床式生物質(zhì)內(nèi)熱熱解裝置研究[J]. 肖烈,張飛,張忠河,何永梅,尤希鳳. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(13)
[4]生物質(zhì)與煤混合的熱解特性研究[J]. 張紅霞. 電力技術(shù). 2010(02)
[5]城市污水污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 陳亞,陳建林,劉龍茂,許岳泰. 河南科學(xué). 2009(06)
[6]秸稈熱解特性及熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 李永玲,吳占松. 熱力發(fā)電. 2008(07)
[7]煤泥水與河湖底泥共熱解制氫特性研究[J]. 張蕾,張磊,舒新前,詹傳鑫,李鋼. 煤炭工程. 2008(04)
[8]制革污泥熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王子曦,李桂菊,張曉鐳. 中國皮革. 2008(03)
[9]淺談城市污泥資源化利用的途徑[J]. 馬芳,劉曉丹. 中國資源綜合利用. 2007(08)
[10]不同因素對(duì)生物質(zhì)氣化產(chǎn)出氣特性的影響[J]. 楊國來,陳漢平,米鐵,李斌. 可再生能源. 2007(03)
博士論文
[1]城市污水污泥熱解試驗(yàn)與模型研究[D]. 邵敬愛.華中科技大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學(xué) 2007
[3]微波能作用下污泥脫水和高溫?zé)峤獾男芘c機(jī)制[D]. 方琳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]生活垃圾中主要可燃組分熱解特性的試驗(yàn)研究[D]. 沈祥智.浙江大學(xué) 2006
[5]生物污泥熱解資源化技術(shù)研究[D]. 李海英.天津大學(xué) 2006
[6]生物質(zhì)熱裂解機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 譚洪.浙江大學(xué) 2005
[7]城市污泥熱解特性及資源化利用新方法試驗(yàn)研究[D]. 甘義群.中國地質(zhì)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]含油污泥熱裂解技術(shù)研究[D]. 楊海軍.中國石油大學(xué) 2008
[2]油泥熱解特性基礎(chǔ)研究[D]. 于清航.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2008
[3]氣化過程燃?xì)饨褂蜋z測分析及脫除[D]. 賈佳妮.天津大學(xué) 2007
[4]低中變質(zhì)程度煤的結(jié)構(gòu)特征及熱解過程中甲烷、氫氣的生成機(jī)理[D]. 段春雷.太原理工大學(xué) 2007
[5]污泥催化低溫?zé)峤庵朴偷难芯縖D]. 邢英杰.大連理工大學(xué) 2006
[6]武漢城市污水處理廠污泥特征及其處置方案研究[D]. 魯群.武漢理工大學(xué) 2006
[7]生物質(zhì)熱解釋氫過程的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王天崗.山東理工大學(xué) 2006
[8]城市污水污泥熱解特性與轉(zhuǎn)化機(jī)理的研究[D]. 陳曼.東南大學(xué) 2006
[9]城市污水污泥的熱解特性與低溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)研究[D]. 王霜.昆明理工大學(xué) 2005
[10]生物質(zhì)多組分的熱裂解動(dòng)力學(xué)研究[D]. 文麗華.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3072912
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3072912.html
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