發(fā)布時間：2024-12-07 03:10

　　資源化是廢棄生物質(zhì)和城市污水污泥（簡稱：污泥）治理的趨勢。為了使農(nóng)林廢棄物和城市污泥兩者潛在的能量最大化利用，本課題對廢棄生物質(zhì)與城市污泥共熱解的資源化過程進行研究。在熱重分析的基礎(chǔ)上，采用固定床熱解裝置，借助GC、GC-MS、SEM、BET等儀器，通過對共熱解產(chǎn)物的分析、表征，研究生物質(zhì)與污泥共熱解的協(xié)同作用規(guī)律及機理，為廢棄生物質(zhì)與城市污泥共熱解高效轉(zhuǎn)化和產(chǎn)物優(yōu)化提供關(guān)鍵技術(shù)和理論依據(jù)。 熱重分析表明，在較優(yōu)的升溫速率（20℃/min）下，污泥熱解可以分為三個階段；而生物質(zhì)的熱解過程與其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量有著密切聯(lián)系；生物質(zhì)摻混比例和生物質(zhì)種類對共熱解影響顯著，當(dāng)生物質(zhì)摻混比例≥60wt%時，表征協(xié)同作用的參數(shù)R值大于零，共熱解過程有明顯的協(xié)同效應(yīng)，隨著生物質(zhì)中木質(zhì)素含量的減少，共熱解產(chǎn)生協(xié)同作用所需的生物質(zhì)摻混比例逐漸增大。 熱解過程的動力學(xué)分析表明，采用C-R法模擬效果優(yōu)于F-C法；生物質(zhì)種類和DTG峰的劃分等對生物質(zhì)單獨熱解及與污泥共熱解的反應(yīng)級數(shù)n有顯著影響；纖維素含量高的生物質(zhì)可降低共熱解前期（約290-370℃）反應(yīng)活化能，木質(zhì)素含量較高的生物質(zhì)可降低...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究進展
        1.2.1 生物質(zhì)熱解研究進展
        1.2.2 污水污泥熱解研究進展
        1.2.3 污泥和生物質(zhì)共熱解研究進展
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 研究特色和創(chuàng)新之處
第2章 生物質(zhì)成分分析和原料工業(yè)分析
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗儀器及藥品
        2.2.2 實驗方法
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 生物質(zhì)組成成分測定
        2.3.2 原料的工業(yè)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 生物質(zhì)與污泥共熱解熱重實驗
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗儀器
        3.2.2 實驗方法
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 污泥單獨熱解性質(zhì)
        3.3.2 生物質(zhì)單獨熱解性質(zhì)
        3.3.3 生物質(zhì)與污泥共熱解性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 生物質(zhì)與污泥共熱解動力學(xué)分析
    4.1 引言
    4.2 熱解動力學(xué)基礎(chǔ)理論
        4.2.1 動力學(xué)模型的建立
        4.2.2 模型分析方法
    4.3 模型篩選及動力學(xué)擬合
        4.3.1 Freeman-Carroll 法（微分法）擬合過程
        4.3.2 Coats-Redfern 法（積分法）擬合過程
    4.4 共熱解擬合及動力學(xué)特性研究
        4.4.1 污泥與生物質(zhì)單獨熱解動力學(xué)特性
        4.4.2 污泥與生物質(zhì)共熱解動力學(xué)性質(zhì)
        4.4.3 摻混比例對污泥與生物質(zhì)共熱解動力學(xué)性質(zhì)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 生物質(zhì)與污泥固定床熱解及產(chǎn)物分布
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 固定床熱解實驗
        5.2.2 氣體產(chǎn)物分析實驗
        5.2.3 液體產(chǎn)物分析實驗
        5.2.4 固體產(chǎn)物分析實驗
    5.3 固定床基礎(chǔ)工藝參數(shù)優(yōu)化
    5.4 操作條件對熱解產(chǎn)油率的影響
        5.4.1 不同種類生物質(zhì)單獨熱解產(chǎn)油率變化
        5.4.2 熱解終溫對產(chǎn)油率的影響
        5.4.3 升溫速率對產(chǎn)油率的影響
        5.4.4 摻混比例對共熱解產(chǎn)油率的影響
    5.5 操作條件對熱解氣體產(chǎn)物的影響
        5.5.1 熱解終溫對主要氣體產(chǎn)物的影響
        5.5.2 生物質(zhì)種類對共熱解氣體產(chǎn)物的影響
        5.5.3 摻混比例對共熱解氣體產(chǎn)物的影響
    5.6 操作條件對液體產(chǎn)物的影響
        5.6.1 熱解生物油的 GC/MS 成分分析
        5.6.2 熱解生物油熱值變化規(guī)律
        5.6.3 熱解生物油粘度變化規(guī)律
    5.7 操作條件對熱解固體產(chǎn)物的影響
        5.7.1 裂解炭的電子掃描電鏡（SEM）表征
        5.7.2 裂解炭比表面積變化規(guī)律
        5.7.3 裂解炭碘吸附值變化規(guī)律
    5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號：4014700