采用热解技术将湖泊浮游藻类用于燃料生产

湖泊的富营养化问题已成为中国湖泊环境保护中最严重的问题之一.回收利用富营养化湖泊中的浮游藻类是减轻水体中氮、磷等营养负荷,治理湖泊环境污染的一项重要措施.通过热解技术可将藻类转化成焦炭、生物油和合成气等多种燃料形式,因而是回收利用湖泊浮游藻类的一个理想途径.同木质-纤维素类生物质相比,藻类作热解原料具有易预处理、易热解、易获得高产等优点,可以为社会提供大量优质的燃料.     

城市有机固体废弃物的热解研究

热解是处理城市有机固体废弃物的有效方法之一.本研究是以污泥、木屑、药渣、塑料等有机固体废物为热解对象,通过旋转炉在不同的温度下热解,可获得燃气、焦油等有用物质.同时,通过该研究,初步探索出了城市有机固体废弃物的热解机理,肯定了旋转炉型获得了大量的、有用的数据.用转炉热解有机固体废弃物,有机质转化率达80%以上.通过比较,转炉在600℃时工况最佳,所产燃气的热值一般都在13800KJ/Nm~3以上,可以作为民用和工业用燃料.     

双路热解-吸收法分析干法脱硫灰中汞同位素

烟气干法脱硫工艺是目前主流的烟气脱硫工艺,在运行过程中会产生大量的脱硫副产物。汞是干法脱硫副产物中主要的重金属成分,且具有较强的环境迁移能力。该研究采集了来自GZ电厂与JL电厂应用相同干法脱硫工艺(CFB-FGD)的燃煤锅炉所产生的脱硫灰渣样品,使用自行搭建的双通道管式炉热解-吸收系统收集样品中的汞,并应用原子荧光光谱仪(AFS)与多通道接收MCICP/MS分别测定了其中汞的含量以及汞同位素特征。结果表明,双通道管式炉热解-吸收系统比单通道节约40%的处理时间,标准参考物质NIST 2692c的回收率为(100.7±4.7)‰。样品中汞的含量范围在31.5~406.5μg/kg之间,均值为168.9μg/kg(n=20)。脱硫灰中δ~(202)Hg数值范围为-1.95‰~1.00‰,Δ~(199)Hg与Δ~(201)Hg则分别为-0.26‰~0.12‰与-0.27‰~0.05‰。Δ~(199)Hg/Δ~(201)Hg的值约为1.032,接近报道中原煤的数值((1.07±0.04),2SE),表明在干法脱硫工艺过程中,汞元素未发生明显的非质量分馏现象。     

Ca、Fe系添加剂对废线路板热解油脱溴改质效果的影响

为了达到废印刷电路板(WPCB)热解油的脱溴和轻质化的目的,在废印刷电路板非金属粉末(WPCBNP)的热解中应用不同的添加剂(脱溴剂、脱溴剂+催化剂).首先,研究了WPCBNP的热解三相产物产率.其次,测定了热解液体产物中有机溴和无机溴的含量.最后,分析了热解油中碳原子的组成分布和组分含量.试验结果表明,使用Fe_3O_4+4A分子筛时,热解油回收率可达12.23%.热解液相产物中的无机溴含量从283.04 mg·g~(-1)减少到10.19 mg·g~(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率为90.47%,有机溴含量从151.13 mg·g~(-1)减少到11.07 mg·g~(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率分别为90.47%和92.68%.应用Fe_3O_4+Al_2O_3可将C6~C9组分(或汽油组分)含量从61.07%提高到76.75%,C10~C14组分(或柴油组分)含量从10.66%提高到13.95%,而≥C15(或重油组分)含量从28.27%降低至9.30%.通过分析热解油成分,可知油中主要含溴有机物是2-bromoPhenol和2,4-dibromo-Phenol.应用不同添加剂/组合添加剂,2-bromo-Phenol含量可降至1.22%,而2,4-dibromo-Phenol未被检出.结果表明,Fe_3O_4+Al_2O_3在WPCBNP热解油的脱溴和轻质化方面效果最好,对WPCB资源化利用具有显著的效益.     

废弃印刷线路板热解过程传热特性实验研究

为了改善印刷线路板热解过程中的传热性能、提高废弃印刷线路板热解效率和产率、减少热解过程对环境的二次污染,本文设计并搭建了一套固定床热解实验装置,在高温氮气渗流条件下对3种不同尺寸废弃印刷线路板颗粒料层的热解过程进行了对比实验;测试了颗粒料层热解过程沿轴向和径向的温度分布,分析了线路板颗粒尺寸对物料层温度场和对热解区域迁移速度的影响,阐明了沿热解炉高度方向物料温度参数随时间的变化特征,揭示了热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度的影响规律.结果表明:较大颗粒料层的热解区域纵向迁移速度要快于小颗粒料层,当颗粒尺寸分别为1.5、2.5和3.5 cm时,热解区域的纵向迁移速度分别为0.47、0.50和0.63 m·h~(-1);热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度有显著影响;废弃印刷线路版热解过程的能源利用效率较低,只有29.50%～37.13%,主要损失为热解装置和物料的蓄热损失.研究结果对印刷线路板热解装置的设计和运行具有重要的指导意义.     

污泥热解液与牛粪混合厌氧消化特性研究

为处理污泥热解液并利用其中所含的能量,研究了250~550℃温度下产生的污泥热解液单独厌氧发酵和与牛粪混合厌氧消化的特性.首先研究250~550℃热解液单独厌氧发酵的情况,发现各温度下热解液可发酵、且350℃下热解液产气性能相对较好;但是总体上产气量很少.其次以250℃下的热解液为例,研究与牛粪在高温[（55±1）℃]下混合厌氧发酵时不同质量比（5/80,10/80,15/80;g/g）的影响,发现热解液在一定程度上抑制了牛粪的厌氧发酵,且热解液的量越大抑制作用越明显.第三步选择最低的热解液添加量比5/80,研究热解温度（250~550℃）对混合物厌氧发酵的影响;结果表明,350℃下的热解液与牛粪混合厌氧发酵累计产气量最高,达116.42mL/g VS,高于纯牛粪对照组的110.36mL/g VS;其他依次是550℃组、450℃组和250℃组.另外,550℃组的总挥发性脂肪酸（TVFA）的初始值最高,为1528mg/L,发酵后降低至254mg/L,为最大降幅,证明污泥热解液中的有机物得到有效降解.因此,适当热解温度下的污泥热解液可以适量与牛粪进行混合厌氧发酵,为污泥热解液处理和能源化提供新出路.     

高含盐有机废液热处理技术研究进展

高含盐有机废液处理技术是当前危险废物处理领域的难点之一,以热处理为代表的资源化处理技术正逐渐成为该领域研究热点。以废液焚烧、蒸发结晶、热解气化等高含盐有机废液热处理技术为研究对象,从处理对象、工艺主体装置、操作参数、处理效果等方面介绍目前国内外研究进展,系统阐述了以上工艺特点。通过对比发现:废液焚烧和蒸发结晶技术均有二次危废产生,而热解气化技术能够充分回收高含盐有机废液中残余热值及盐分,避免二次危废的产生,具有良好的发展前景。     

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.     

不同含水率污泥和小麦秸秆混合热解制备富氢合成气

为拓展活性污泥资源化利用方向,在固定床反应器中研究了不同含水率污泥与小麦秸秆的共热解。将不同含水率的污泥和秸秆在600~900 ℃范围内混合热解,研究了热解温度、污泥含水率和秸秆添加量对气体组成的影响。当污泥含水率一定时,随着反应器温度的升高,H₂和CO的含量逐渐增加。在相同温度下,随着污泥含水率的增加,H₂的含量呈现先增加后减少的趋势,而CO含量呈逐渐下降趋势。当污泥含水率为60%时,H₂的含量达到最大值。当热解温度为800 ℃时,制备富氢合成气的最佳比例为40%的秸秆与含水率为60%的污泥混合热解。     

二氧化碳介质气动加热环境下碳化热解类防热材料烧蚀机理分析

目的研究轻质热解类防热材料在高焓CO_2气动加热环境下的炭化层烧蚀机理。方法建立考虑化学反应动力学过程影响的材料热化学烧蚀特性计算方法,研究碳化热解类防热材料在二氧化碳介质气动加热环境下的炭化层烧蚀机理,分析与空气介质环境下的材料烧蚀特性差异,计算得出二氧化碳气体离解、热解引射气体质量流率和组分等因素变化对防热材料烧蚀特性的影响规律。结果 3000K温度下,当压力为1.0×10~5 Pa时,二氧化碳组分和地球大气的无因次烧蚀因子分别为0.26和0.17。结论压力或温度升高、二氧化碳离解程度升高、来流扩散质量流率或热解气体流率减小,均会使材料无因次质量烧蚀率更大,同时烧蚀热效应也发生相应改变。