城市污泥燃烧特性及动力学研究

为研究污水厂污泥的燃烧特性及动力学规律,采用热重-差式扫描(TG-DSC)同步热分析仪对空气干燥污泥在空气流中进行燃烧实验,通过TG和DTG曲线对污泥的燃烧行为进行分析,针对观察到的新的现象,对热失重过程作了新的划分.实验结果表明,污泥的失重过程可分为水分析出阶段、污泥热解阶段、半焦热解到半焦起始燃烧的过渡阶段、半焦快速燃烧阶段以及矿物质分解阶段.升温速率较高时,半焦起始燃烧反应在时间上有所滞后,着火时温度较高,导致燃烧速度较快,失重率也较高.采用积分法进行动力学分析,求解出了燃烧过程主要阶段的化学反应动力学参数.     

天津市政污泥热解及燃烧动力学特性的分析

利用热重分析仪,在氮气和空气气氛下分别对天津市政污泥进行热分析实验,并采用热重、微分热重、差示扫描量热等方法分析了市政污泥的热解特性及燃烧特性．实验结果表明城市污泥燃烧热反应可分为4个阶段：水分蒸发析出、污泥有机挥发成分析出燃烧、污泥有机质及固定碳燃烧、燃烧残余物及难分解物的分解．在实验条件下,污泥样品着火温度为277．5℃,燃尽温度为540℃．建立了天津市政污泥燃烧动力学模型,采用连续两方程拟合的方式,得到了上述主要阶段的表观活化能Ea和指前因子A．     

污泥燃烧特性及动力学分析

利用热重分析方法对污水污泥、罐底油泥的燃烧进行了试验研究。结果表明:污泥的主要失重阶段为挥发分的析出燃烧阶段,升温速率的提高使得污泥燃烧由于热滞后现象向高温区域偏移,燃烧特性指数呈升高趋势。随升温速率的增加,污泥的着火温度呈升高趋势。采用C-R方法求解动力学参数,确定燃烧机理。结果表明:污水污泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为二维扩散,罐底油泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为三维扩散。     

印染污泥热解和燃烧特性的对比实验研究

为了研究印染污泥热解和燃烧的特性,利用差热－热重分析实验,对印染污泥的热解与燃烧 特性进行了热重研究,并考察了升温速率对热解和燃烧过程的影响,获得如下结果：印染污泥热解 和燃烧的失重过程,都可分成四个阶段,但它们在２５０℃以后的失重特点有所不同：燃烧过程第三 阶段存在较明显的固定碳燃烧,且由于前一阶段挥发分燃烧放热的作用,使部分失重提前;升温速 率越高,会导致污泥的内外温差增大,从而使热解与燃烧过程中失重峰滞后．因此,印染污泥热解和 燃烧过程的热重特性是彼此关联和有所不同的,对印染污泥的处置有重要影响．     

煤粉掺烧污泥的热重及动力学研究

通过热重实验仪,研究了煤粉、污泥及其混合物在不同比例下的燃烧特性。结果表明:单独燃烧时,煤的失重主要受固定碳燃烧的影响,污泥的失重主要受水分析出、挥发性物质析出和燃烧的影响;添加污泥有利于混合物着火,但不利于稳定燃烧,污泥的添加量以不超过30%为宜;随着污泥掺混比的增加,混合物开始失重的温度左移,失重峰的峰值温度与单煤燃烧的接近。燃烧动力学研究表明,煤的活化能为86.79 kJ/mol,高于混合物的任意一个阶段的活化能。混合物燃烧前期(低温段)的活化能小于燃烧后期(高温段)的活化能。     

污泥的热解特性实验研究

采用热重分析仪对城市污水处理厂及造纸厂废弃污泥的热解特性进行了实验性研究,考察热解温度、升温速率和混煤比例等不同操作参数下的污泥失重特性.实验结果发现,污泥热解过程经历了三个阶段:水分挥发阶段,挥发分挥发阶段和固定碳燃尽阶段;污泥与煤混合物的热解速率在固定碳燃尽阶段与单独污泥热解相比较得到了较大的提高;混煤后污泥的活化能与频率因子都有显著的下降.     

低氧气氛下混煤自燃倾向性研究

在低氧气氛下利用热分析技术进行了高挥发分混煤的慢速氧化特性实验,借助动力学分析理论,计算得出低温阶段的动力学参数。计算结果表明,活化能和指前因子随着反应过程的深入而增加,与单煤相比,高挥发分混煤的自燃倾向性发生改变。实验结果表明,吸氧增重阶段主要为物理吸附,氧化放热量很少;混煤的挥发分析出较单煤提前,着火温度介于单煤之间。如果制粉系统中含氧量低于16%,可以达到高挥发分混煤的防爆效果。     

除灰处理对胜利褐煤的结构及燃烧特性的影响

以胜利褐煤为研究对象,分别采用水洗和酸洗法除去煤样中灰分,应用红外光谱、氮气吸附法、热分析等对煤样进行表征,系统研究了水洗、酸洗过程对煤样的结构和燃烧特性的影响.结果表明,水洗对煤样的结构及燃烧特性影响不大,酸洗增加了煤中含氧官能团的数量,累积孔结构从1.5nm开始显著减少,比表面积由原煤的5.13m2/g降低到2.41m2/g,减小了53.02%.动力学分析显示,原煤(SLR)、水洗煤(SLD)、酸洗煤(SLA)的燃烧反应级数分别为2,2,1,在挥发分析出及煤焦的形成阶段,SLR,SLD和SLA的活化能分别为5001.30,3698.95,17110.08J/mol,而在煤焦的燃烧阶段,SLR,SLD和SLA的活化能分别为40991.58,40065.07,44712.98J/mol.     

污泥稻秆共热解特性及动力学分析

为研究不同配比下污泥和稻秆的混合热解协同作用,在氮气氛围下进行一系列配比的污泥稻秆混合热解实验,借助热重分析仪研究其热解特性。结果表明,污泥、稻秆以及二者混合热解均可分为两个主要阶段,在低温阶段,稻秆能提高挥发性特性指数,促进挥发分析出,并存在协同作用;高温阶段该作用并不明显。运用Ｆｒｉｅｄｍａｎ法和ＤＡＥＭ法对热解过程进行动力学分析,其结果显示,平均活化能并不是随稻秆比例增加而单调变化,当比例为５０％时,平均活化能值最小,分别为１７９.６ｋＪ／ｍｏｌ（Ｆｒｉｅｄｍａｎ）和１７８.５ｋＪ／ｍｏｌ（ＤＡＥＭ）,比较一致。     

医疗废物在热分析仪中的燃烧特性研究

为开发适合我国城市医疗垃圾集中处置的医疗废物焚烧技术，对昆明市医疗废物进行了特性分析，并模化医疗废物，对纸屑、塑料、棉纱、橡胶、组织等试样进行了实验研究。在热重分析仪上通以流量为50mL／min的空气，以10℃／min的升温速率从室温连续升至1000℃，记录了试样的TG曲线、DTG曲线与DTA曲线。分析研究表明，模化医疗废物的燃烧过程可以分为4个阶段，即脱水干燥、挥发分析出和燃烧、过渡段和焦碳表面燃烧并存的过渡阶段、焦碳的表面燃烧。此外通过对热重（TG）、差示扫描量热（DSC）曲线的深入分析，对模化医疗废物有关燃烧动力学参数进行了研究，为彻底实现城市医疗废物无害化提供理论与技术的支持。     

污泥燃烧特性研究

利用TGA/DSC同步热分析仪,分析了不同NaOH掺量的污泥的燃烧特性.结果表明:污泥中的第一类有机物分解燃烧的温度范围为50～180℃,第二类有机物分解燃烧的温度范围随NaOH含量的不同而不同.NaOH的存在,使污泥中第二类有机物分解燃烧的温度起始点提前,而温度截止点滞后.NaOH降低了污泥着火温度,提高了燃烬温度....     

流化床内干化污泥燃烧污染物排放特性研究

采用小型电加热流化床焚烧实验台, 对干化污泥燃烧的污染物排放特性进行了研究. 实验通过改变干化污泥中水的质量分数(7.3%, 28.4%和41.5%), 不同的炉膛温度, 石灰石的添加以及污泥和煤混烧等多种工况对污染物的排放特性进行了研究. 研究结果表明, 当污泥含水质量分数由41.5%降为7.3%, CO和N2O的排放质量浓度分别提高了一倍和四倍; 相反, 丙烷、己烷和苯胺等有机污染物的排放质量浓度明显下降, NOx的排放质量浓度降低了70%; 煤对污泥燃烧二恶英的排放有明显抑制作用, 并且二噁英的排放质量浓度和HCl的质量浓度有很明显的关联; 此外, 石灰石能促进NOx生成, 但抑制N2O生成, 而对二恶英的排放质量浓度几乎没有影响     

污泥和煤混烧特性的热重试验研究

利用热重分析法对兰坝煤粉和某城市污泥及两试样混合物的着火温度、燃尽特性和综合燃烧性能等参数进行了研究。实验结果表明:在20℃/min的加热速度,20~1200℃的温度范围内,单一试样及不同掺混比混合试样燃烧时燃烧特性和燃尽性能存在差异,并得出了一些燃烧特性参数,结合实验条件,对反映燃料着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S进行了修正。计算结果表明:修正后的S'与其他特性参数计算结果吻合较好。     

干化污泥热解产物的经验方程研究

在实验室自制热解装置上进行了污泥热解实验．在获取大量实验数据的基础上,运用相关性分析和数据拟合等方法建立了污泥热解产物与热解温度间关系的经验方程,期望对今后实验室污泥热解试验能起到指导作用．     

广州市污泥处置技术方案及对策

分析了广州市城市污泥的处理处置现状以及基本特性包括污泥组成、工业元素及其燃烧特性,阐明了污泥燃料化处置后利用社会和谐固有燃烧资源用于燃烧污泥衍生燃料的适应性;提出利用"污泥干成剂"调理污泥内部特性来营造污泥的"解凝、断链、造粒、造隙"快速脱水环境,提高污泥脱水效率;并依据广州市区污水处理厂发展布局和电厂发展规划,提出广州市污泥"南电、北水"处置方略.在此基础上,基于污泥燃料化处置技术,充分利用污水污泥资源和发电资源,建立了污水—污泥—衍生燃料—热电一体化联合处置系统.     

基于某330MW煤粉锅炉煤粉多元混合物燃烧的数值模拟研究

为了研究煤粉、轮胎颗粒胶粉与污泥颗粒三者混合燃烧的燃烧特性,通过使用Fluent软件对锅炉进行建模并进行数值模拟计算。分别分析了煤粉单独燃烧、煤粉与轮胎颗粒胶粉混合燃烧、煤粉与污泥颗粒混合燃烧以及三者共同混合燃烧的模拟结果。分析结果表明,在煤粉燃烧时,掺入一定比例的轮胎颗粒胶粉和污泥颗粒可以提高炉膛的燃烧效率、增强炉膛内燃料的燃尽程度。     

Combustion of sewage sludge as alternative fuel for cement industry

The combustion of sewage sludge and coal was studied by thermogravimetric analysis.Both differential scanning calorimetric analysis and derivative thermogravimetric profiles showed differences between combustion of sewage sludge and coal,and non-isothermal kinetics analysis method was applied to evaluate the combustion process.Based on Coats-Redfern integral method,some reaction models were tested,the mechanism and kinetics of the combustion reaction were discussed.The results show that the combustion of se...