市政污泥热解产油影响因素及产物应用特性

利用外热式固定床反应器,研究终温、反应时间、升温速率等因素对市政污泥热解产油率的影响,并对产物特性进行了讨论。结果表明,热解终温及反应时间显著影响焦油产率,500 ℃是适宜的污泥热解温度,焦油产率达24.74%,温度继续升高则半焦缩聚反应强烈,热解气产率大幅增加,焦油产率基本恒定;在10 ℃·min-1的升温速率条件下,热解终温500 ℃,维持20 min,焦油产率可达到平衡;升温速率对焦油产率的影响不显著,热解反应达到平衡时,不同升温速率条件下,焦油产率相似;污泥焦油组分与中低温煤焦油相近,具备提酚、制燃料油和特种油品的潜力;污泥半焦灰分高,固定碳含量低,具有一定热值,比表面积较发达,掺混燃烧、制备吸附剂是其重要的潜在利用方向。     

生活垃圾和玉米秆混合热解动力学及产物分布

为探讨生活垃圾和玉米秆共热解过程中的协同关系和产物分布,采用热重分析仪对生活垃圾、玉米秆及其混合物进行了热解实验研究,并进行动力学计算。结果表明,混合热解可分为脱水、热解、炭化、焦催化气化4个阶段,前3个阶段与单独热解过程类似,第4个阶段与单独热解相比失重明显增加,表明混合热解过程中存在协同效应;混合物热解的实际活化能为28.492 kJ/mol,低于单独热解及其混合物热解理论活化能,可见混合热解利于热解反应进行。为明晰混合热解对热解反应的促进作用,利用固定床热解实验,研究了混合比例对产物产率和热解气各组分产率的影响。结果表明,在不同混合比例下,固液实际产率低于理论值,而气体实际产率则比理论值高;混合物料热解气中H2、CH4、CO2产量均高于其理论值,而CO产量却相反,低于其理论值。     

废利乐包资源化回收铝及制备活性炭研究

将废利乐包热解并对获得的热解炭和铝箔进行分拣,再以热解炭为原料,K₂CO₃为活化剂制备活性炭。通过热重/差热-傅里叶变换红外光谱(TG/DTA-FTIR)联用对废利乐包的热解特性进行分析,采用自动气体吸附仪测定活性炭的氮气吸附/脱附曲线,采用FTIR对活性炭的表面官能团进行表征,利用TG-FTIR联用研究了活性炭的活化机理。结果表明,废利乐包中的纸和聚乙烯分别在365和490 ℃发生热解,铝箔则在664 ℃时熔化,填充剂CaCO₃在720 ℃发生分解。活性炭的比表面积和总孔体积分别为1 215 m ²/g和0.768 cm ³/g,其表面官能团主要为C=O、C—O—C和脂肪族C—H。热解炭本身含有的CaCO₃在740 ℃分解生成CO₂,CO₂会氧化刻蚀炭基体进行造孔;820 ℃之后熔融的K₂CO₃也会与炭基体反应生成CO并造成炭的损耗,上述2个过程均参与了活性炭的活化造孔。     

污泥辅助飞灰水热-热解处置产物制备陶粒

应开发非填埋式飞灰无害化与资源化处理处置技术的迫切需要,采用污泥辅助水热耦合热解工艺对飞灰进行脱毒脱氯,利用污泥的硅铝质组分辅助飞灰水热-热解处置产物制备陶粒;并阐明了烧结过程有害重金属的固化行为与固化机制。结果表明,在1 200~1 250 ℃的温度下,烧制20 min可成功制备密度等级为900~1 200级的高强陶粒;其最优抗压强度超过19 MPa,吸水率、有害物质含量(氯化物含量≤0.000 5%,硫含量≤0.22%)等指标均符合GB/T 17431.1-2010国家标准。高温焙烧过程形成的铝硅酸钙和磷灰石矿物有助于重金属的固化稳定。陶粒的残渣态重金属比例超过85%,浸出毒性低于GB 5085.3-2007规定的限值,重金属潜在生态风险处于轻微水平。飞灰经污泥辅助水热-热解处置后的产物制备陶粒可作为飞灰资源化利用的途径之一。     

生物炭中多环芳烃的含量水平和应用风险研究综述

多环芳烃是一类具有致癌性等负面作用的持久性有机污染物.由于在土壤改良、污染修复和碳固存方面的应用潜力,生物炭受到了越来越多的关注.许多研究已经证明热解制备生物炭过程中不可避地会形成多环芳烃,所以生物炭的应用也可能对环境质量和人类健康产生负面影响.本文综述了生物炭中多环芳烃的研究现状,包括生物炭制备过程中多环芳烃的形成机...     

有机氯对废弃物衍生焦炭结构和反应活性的影响

采用聚氯乙烯(PVC)为氯源与废弃物典型组分等量混合后在500℃氮气气氛条件下制成焦炭样品,通过热重(TGA/DTG)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和拉曼光谱分析手段,对样品进行了焦炭碳结构和反应活性分析.结果表明,有机氯会抑制废弃物衍生焦炭的活性,使淀粉热解焦炭最大反应速率从0.15 min^-1下降至0.13 min^-1.动力学方面,淀粉(60.575 kJ·mol^-1)和纤维素焦炭(101.686 kJ·mol^-1)样品的表观活化能均小于其与PVC混合物的热解焦炭;而PVC的添加则会使淀粉和纤维素热解焦炭中的C结构更趋于无序化.微观角度方面,添加PVC后的焦炭表面同样呈现出纤维丝状结构,但气壁更加粗糙,表面有较多的褶皱,破坏了由废弃物内在碱金属催化形成的孔隙结构,使得焦炭表面结构破碎化程度更高.     

装饰用壁纸的热解特性研究

文章利用TGA851。型热重分析仪对装饰用壁纸在不同升温速率（10、15、20℃／min）、气氛（氮气、空气）、空气流速（10、30、50m1／min）条件下的热解特性进行了研究。通过研究发现,样品的热解失重与样品的组成成分有关,总失重为各成分失重叠加的结果。增大升温速率使主要热解阶段初始热解温度和最大失重速率对应的温度升高,热解反应速率增加;并且随着升温速率增加,TG曲线向高温区移动。在对气氛的比较中发现,氧气的参与使热解机理发生改变,反应提前,热解速度增快,反应更彻底。而空气流速的增加相当于氧气的输送量增加,新输入的氧气使反应后气体被及时排出,热失重速率提升,反应速度加快,样品在该环境中的火灾危险性增加。通过对样品TG和DTG曲线的计算,求出了各阶段的活化能和频率因子。结果表明,氮气气氛下随着升温速率加快,活化能增加。     

热解温度和时间对香蒲生物炭性质的影响及生态风险评估

以典型湿地挺水植物香蒲(Typha angustifolia)为原料,采用慢速限氧热解法在200～500℃下分别热解2 h和6 h制备香蒲生物炭(TBCs),探究热解温度和热解时间对TBCs基本性质的影响,同时以微生物大肠杆菌HB101(E.coli HB101)和农作物油葵(Helianthus annuus)种子为受试生物,初步评估了其生态风险.结果表明,热解时间2 h和6 h对TBCs的性质无明显影响,而热解温度显著影响TBCs的性质.随热解温度的升高,TBCs产率降低;碳(C)和灰分含量增加,氢(H)和氧(O)含量逐渐降低;pH显著增加;表面孔隙结构增加;含氧官能团减少,芳香化程度增加;养分元素总磷(TP)和钾(K)含量显著增加.TBCs中溶解性有机质(DOM)的主要组分为腐殖酸类物质和富里酸类物质,随热解温度升高,腐殖酸类物质含量降低,富里酸类物质含量升高.所有TBCs对E.coli HB101生长和油葵种子萌发无显著影响,表明实验条件下TBCs无潜在生态风险.本研究为湿地废弃生物质资源化利用提供了一种新途径,同时也为筛选适用于贫瘠土壤改良的BC改良剂提供了重要的理论依据.     

废弃电路板中环氧树脂真空热解规律的研究

真空条件下,应用程序升温管式电炉对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行了研究.考察了不同的热解终温(200～700 ℃)、升温速率(5～30 ℃/min)、真空度(以压力表征,3～30 kPa)及保温时间(10～150 min)对热解产物产率的影响.实验结果表明,热解终温是影响热解油产率最重要的因素;选择适当的热解终温(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解油产率.