控氧热解过程中污染稻草生物炭的组分特性及其重金属累积特征

热解是实现重金属污染生物质无害化资源化的重要手段之一.以重金属污染稻草为原料,研究了控氧热解生物炭的组分特性及其重金属的累积特征.结果表明,低氧热解可有效利用污染稻草制备生物炭,提高重金属在生物炭中的稳定性.氮气氛条件下,稻草生物炭产率为29.4%～34.9%;可溶性有机质(DOM)以类腐殖酸物质为主,其芳香化指数(SUVA₂₅₄)随热解温度升高呈先升后降趋势;生物炭中Ca主要以CaCO₃形式存在.与氮气氛相比,10%和20%(体积分数,下同)氧气氛条件下生物炭(热解残渣)的产率分别降低5.6%～13.5%和14.9%～15.7%,但pH值提高0.5个单位以上;有氧气氛加速了热解过程中木质素组分的降解,生物炭中DOM的SUVA₂₅₄值随热解温度升高逐渐降低.随热解气氛中氧体积分数提高,DOM中类腐殖酸物质向类富里酸物质转化;生物炭中Ca以CaO形式存在,这可能是导致生物炭pH值升高的原因之一.与氮气氛相比,10%氧气氛和400℃条件下,生物炭中Cu、 Cd、 Pb、 Ni和As的可交换形态占比降低了5.2%、 3.7%、...     

医疗废物制备木酢液及其成分分析

为了解以医疗废物为原料的木酢液制备特性和木酢液的成分,采用磁化热解装置进行调制试验,收集了热解冷凝液,并采用GC-MS对冷凝液的成分进行了分析。检测出有机酸、酚、醛、酮、酯等38种有机成分,并采用面积归一化法对主要成分进行定量分析。结果表明,医疗废物磁化热解冷凝液中的成分种类与木酢液十分接近,特别是乙酸(18.48%)与苯酚(5.15%)的含量较高,证明了依靠磁化空气热解医疗废物制备木酢液的可行性。而两者之间存在的成分差异对其功用的影响则有待进一步探究。     

生物质炭化技术的农林废弃物技术中的运用

随着我国科学技术不断发展,当今新技术在农林废弃物资源化利用中的运用也更加广泛,生物质炭化技术就是其中之一。生物质炭化技术可以将农林废弃物炭化,并通过稳定的碳形式固定形成新的生物碳产品,实现了节能减排、生态绿化的目标。基于此,本文首先提出生物质炭化技术的含义,进而提出该项技术在农林废弃物资源化利用中的应用。     

炼制半焦连续直立炭化炉污染物排放综合评价

基于对利用不黏煤或弱黏煤炼制半焦的外热式连续直立炭化炉进行工艺排查,找出炼焦过程中所有排污点,确定监测方案并进行全面监测,用科学合理的方法计算出每生产1吨焦炭(半焦)所产生的污染物量,对排放污染物的情况进行全面的综合评价,同时也为综合评价不同炉型的排污量探索出一种较为合理的方法。     

生活垃圾热解气化技术应用现状与展望

随着生活垃圾无害化处理和资源化利用要求逐步提高,热解气化工艺作为焚烧的有效补充受到了广泛关注。本文针对国内热解气化设施统计数据不足及应用现状不明的问题,通过网络报道、政府采购网和PPP项目数据库,对2010—2017年含"热解"和"气化"关键词的项目进行检索,对相关项目的地区分布、数量及运行情况进行了统计分析,并对技术应用前景进行了展望。共检索到项目69个,分析结果表明,我国已开展的热解气化项目中工艺类型以气化—二燃室工艺为主,70%分布在西南省份,72%的项目处理规模不超过50吨/日,项目开展数量自2016年开始呈现快速增长趋势。     

油墨污泥热解实验及能量平衡分析

油墨污泥作为危险废物,实现其低成本减量化、无害化处理处置具有重要意义。采用固定床反应器对油墨污泥在500～900℃内进行了热解实验,研究了油墨污泥热解产物的特性,并分析了其低成本处理处置的可能性。结果表明,实验用油墨污泥挥发性有机物含量高达60. 43%,热解后干污泥减容率可达55%～62%。含水率约80%的污泥经干燥、热解后,固体减容率达到90%,且固体残渣浸出毒性小,可安全填埋。随着反应温度的升高,气体产率增加,热解残渣产率减小,在500℃时气体、热解残渣产率分别为21. 7%、48. 5%,900℃时分别为44. 3%、37. 4%; 600℃时焦油产率最高,达到30. 5%。根据800℃下热解结果进行了能量平衡分析,结果表明:焦油和气体燃烧产生的能量可满足含水率65%的污泥干燥和热解所需,从而实现污泥热解过程的能量自给。     

炭化压力对编织C/C复合材料致密过程及结构的影响

目的研究不同炭化压力环境对C/C复合材料致密过程及结构的影响。方法通过浸渍/高压炭化工艺在不同炭化压力下制备高温煤沥青炭块及沥青基C/C复合材料,并研究不同炭化压力环境下对其密度和孔隙的影响。结果制备沥青炭的炭化压力由20 MPa增大至60 MPa时,沥青炭体积密度由1.08 g/cm~3增加至1.39g/cm~3,质量比表面积由14.74增加至16.51,开孔率由26.73减少至7.94,孔隙填充效果明显改善,浸渍-炭化的增密效率得到提升。结论在编织C/C材料的致密过程中,压力越大,其孔隙越小,分布越均匀,故产品致密效果越好。     

C/C复合材料不同碳基体的纳米压痕行为研究

目的研究碳基体微观结构对材料整体性能的影响。方法用酚醛浸渍-碳化、中温煤沥青浸渍-碳化、甲烷为碳源前驱体,经化学气相沉积制备得到不同碳基体C/C复合材料。采用偏光显微镜对C/C复合材料不同碳基体的显微结构进行观察分析,采用XRD和Raman光谱对C/C复合材料的树脂碳基体、沥青碳基体和热解碳基体的微晶尺寸进行表征,以玻璃碳作为参比样品,通过纳米压痕测试不同碳基体试样的弹性模量和硬度。结果碳基体为热解碳和沥青碳的石墨微晶缺陷少,完整度较好,石墨化程度高。玻璃碳和树脂碳基体中石墨微晶排列紊乱,有序度低,石墨化程度低。酚醛浸渍-碳化得到的树脂碳的微晶尺寸Lc最小,为1.69 nm,弹性模量和硬度最大,分别为(23.17±0.54) GPa和(3.26±0.10) GPa;光滑层热解碳和粗糙层热解碳的弹性模量和硬度次之;沥青碳的微晶尺寸最大,Lc为9.36nm,而弹性模量和硬度最小,分别为(12.53±2.29) GPa和(0.72±0.14) GPa。结论不同碳基体的C/C复合材料中,碳基体的石墨化度越高,微晶尺寸越大,各向异性越显著,材料的弹性模量和硬度越低。     

高低阶煤和小球藻的共热解特性研究

该文通过热重分析法研究无烟煤、褐煤和焦煤3种煤化程度不同的煤和小球藻在单独热解、两者混合热解时的热解特性,以及两者在不同掺混比情况下在热解过程中的相互影响。主要研究结果如下:(1)煤在单独热解时,热解失重量随煤阶的提高而降低,热解起始温度随煤阶升高而升高。(2)煤和小球藻混合热解的协同作用随着煤阶的提高而降低,低阶煤和小球藻的共热解在300～500℃内表现出明显协同作用。超出该温度区间小球藻会阻碍煤的热解,其中对焦煤的影响最严重。