石化剩余污泥理化性能与热动力学特性研究

针对石化废水生物处理产生的剩余污泥处置难题,考察利用其中所含油类及生物质热值的可行性,采用XRF,FT-IR,XRD,GC,TG-DSC等分析手段,表征其理化性质及热动力学特性.结果表明:干基石化剩余污泥晶体种类主要为α-石英相,CaO,Fe2O3两种助溶剂质量分数较高,分别为39.2％和18.6％,Cl和Cr2O3含...     

褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性

为了研究长停留时间,大给料量条件下褐煤快速热解半焦的比表面积、孔径分布、表面官能团的变化规律及不同热解条件下半焦的CO2气化活性,在自制沉降炉上进行平庄褐煤热解温度600~1 000℃快速裂解实验,并用N2吸附法、傅里叶变换红外光谱法及非等温热重分析法对半焦进行表征.结果表明,随着热解温度增加比表面积先增大后减小,当热解温度为900℃时比表面积最大,孔径分布主要集中在中孔及微孔.官能团的红外光谱吸收随热解温度升高而减少,800℃为分界点,800℃以下随着热解温度提高,光谱吸收显著减少,800℃以上减少幅度降低,随着热解温度增加,煤焦芳香度加剧.煤焦气化活性与比表面积并无严格相关性.     

柠檬酸生化污泥的理化特性与热解特性研究

本文对柠檬酸生化污泥的理化性质和热解特性进行了分析,主要利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、热解-气质联用仪(Py-GC-MS)及其他分析方法对污泥的表面形貌、官能团种类、热解失重规律及快速热裂解产物组成等特性进行了研究。实验结果表明,柠檬酸好氧污泥具有较高的灰分和较低的挥发分,厌氧污泥固定碳和碳元素含量较高;干化污泥表面结构密实,有机质与无机填料紧密包覆,呈片状或层状分布;污泥热失重可以分为水分析出(200℃以下)、有机物质析出(200～500℃)和无机矿物质分解(500～800℃)三个阶段,在315℃左右出现最大失重峰,有机质热分解特性显著;Py-GC-MS分析表明,柠檬酸生化污泥快速热裂解产物类型复杂,主要包括芳环类化合物、含氮化合物、醛酮化合物、醇类、羧酸和酯类化合物等。     

甲醇柴油混合燃料的理化特性研究

为了有助于开展甲醇柴油混合燃料在柴油发动机上的应用研究,开展了不同比例甲醇柴油混合燃料的主要理化特性的研究工作。通过对不同比例混合燃料的冷滤点、馏程、密度、粘度、表面张力、十六烷值和腐蚀性等理化特性的测试和比对,初步探讨了甲醇含量对混合燃料理化参数的影响规律。实验结果表明:随着甲醇掺混比例的增加,混合燃料的十六烷值、粘度、表面张力逐渐降低;腐蚀性和凝点变化不大;混合燃料的低温蒸馏特性较强。     

山东动力用煤掺混燃烧特性的热分析

利用热分析法对山东动力用煤及其混煤的着火、稳燃、燃尽性能进行了试验研究．结果表明：组分煤种的燃烧性能相近时，混煤的燃烧特性随掺烧比的变化呈现出较好的规律性；燃烧性能相差较大的煤种所组成混煤的燃烧特性与组分煤种相差较大，总体着火燃烧特性变差．混煤的燃烧特性复杂，与组分煤种的燃烧特性不是简单的线性关系。     

山东动力用煤掺混燃烧特性的热分析

利用热分析法对山东动力用煤及其混煤的着火、稳燃、燃尽性能进行了试验研究.结果表明：组分煤种的燃烧性能相近时,混煤的燃烧特性随掺烧比的变化呈现出较好的规律性;燃烧性能相差较大的煤种所组成混煤的燃烧特性与组分煤种相差较大,总体着火燃烧特性变差.混煤的燃烧特性复杂,与组分煤种的燃烧特性不是简单的线性关系.     

反应时间对玉米秸秆水热碳化固体产物特性的影响

为了研究不同反应时间下玉米秸秆的水热碳化过程和产物特性,在间歇式反应釜中,进行反应温度分别为210℃、250℃和290℃,反应时间为30~480min的水热碳化实验研究。研究发现,随反应时间的延长,玉米秸秆水热焦产率逐渐减小,C质量分数逐渐增加,而O质量分数明显减少,C质量固存率有所下降,高位热值(HHV)逐渐增加,当温度超过250℃,反应时间超过240 min时,各项特性参数变化幅度均较小。在250℃,反应时间从30 min延长至240min时,C、O质量分数分别从57.03%、31.28%变化至68.01%和20.37%,C质量固存率从69.5%下降至65.8%,高位热值高达27.02 MJ/kg。玉米秸秆水热焦成分主要以无定形C为主,聚合物和芳香特征峰红外吸收随反应时间的延长而逐渐增强,在反应温度超过250℃、反应时间超过240min后,成分主要以缩聚和芳香化反应产物为主,芳香特征增强。     

印染污泥的理化特性和浸出毒性研究

通过对6种来源不同的印染污泥试样在分析其含水率、灰分、pH值、重金属含量等基本理化特性的基础上,对印染污泥进行了浸出毒性研究.结果表明,印染污泥属于高水分、高灰分含量的偏碱性物质,pH在7.0~9.0之间.总量分析表明;印染污泥中Zn、Pb、Cu的含量较高,Cr、Ni及Cd的含量较低,平均值分别为983.42 mg.kg-1、251.83 mg.kg-1、216.06 mg.kg-1、67.22 mg.kg-1、27.25 mg.kg-1及1.48 mg.kg-1,但就农业利用来看,Zn、Pb是印染污泥中主要的重金属污染物;浸出毒性试验表明,各试样浸出液中重金属等有害组成的浓度均远远低于国家标准值,说明印染污泥属于非危险废物,但各重金属的浸出特性又各自不同,可能主要与它们在试样中存在的化学形态有关.     

热提质过程中褐煤的碎裂特性

研究固定床和回转窑工艺的褐煤热碎裂特性.结果表明:固定床工艺中产物碎裂程度随温度及入料粒度增加而增加.当温度为400~700℃、入料粒度为6~13mm时,总碎裂率α为20.43%~36.94%,粉化率β为5.03%~9.24%;入料粒度增为20~25mm,α由25.03%增至80.63%,β为4.35%~5.60%.回转窑工艺中回转速率为褐煤碎裂主要因素,当温度为105~230℃、入料粒度为13~20mm、转速为5r/min时,α为66.67%~78.41%,β为10.26%~14.78%,产物碎裂、粉化程度较高;转速由3r/min增为9r/min,α由57.63%增至75.82%,β为11.05%~11.88%.通过对热提质褐煤的孔隙结构、挥发分含量及表面相貌分析,得到了褐煤热碎裂的复合生成因素:孔隙结构变化、水汽行为、挥发分析出及热加工工艺参数.     

BED和BD混合燃料的理化特性研究

针对BED(生物柴油-乙醇-柴油)和BD(生物柴油-柴油)混合燃料,采用经验公式计算和试验测量相结合的方法,对其十六烷值、含氧量、密度和粘度等理化特性进行了研究.测试的混合燃料包括11种生物柴油含量在10%～30%、乙醇含量在3%～10%的BED混合燃料和5种生物柴油含量在10%～50%的BD混合燃料.研究结果表明,随着混合燃料中所含乙醇比例的增加,含氧量升高,十六烷值、密度和运动粘度减小;随着混合燃料中生物柴油所占比例的增加,十六烷值、含氧量、密度和运动粘度均增加. BED和BD混合燃料的粘度均随着温度升高而降低.在较低温度变化范围内,两种混合燃料的粘度随温度上升而降低的幅度较大,随着温度的上升,粘度降低幅度有所减小.     

炼化厂含油污泥的理化特性分析及动力学研究

不同种类不同来源的含油污泥性质差异很大,选取炼化厂含油污泥为研究对象,对其进行理化特性分析,得到该含油污泥三组分、元素分析、工业分析、热值、重金属含量、油相组分、残渣组分等理化特性指标。在氮气气氛下对含油污泥进行热重分析,得到含油污泥的热重曲线并对其进行分析;采用微分法对热重数据进行回归拟合,得到该含油污泥的热解动力学参数,求得反应活化能E和指前因子A。     

热改性铁污泥除磷特性研究

对自来水厂含铁污泥进行高温热改性,得到热改性铁污泥（Thermally modified iron sludge:TMIS）吸附材料。试验研究了TMIS的最佳改性温度、吸附除磷最佳参数及其吸附除磷的动力学、等温线和热力学,进一步利用浸渍试验考察了吸附磷后TMIS对污染物的溶出效果。结果表明,TMIS最佳改性温度为400℃,在投加量为10 g/L,初始磷浓度为15 mg/L,pH为5,反应100 min时的条件下,磷去除率最佳,达到99.68%,吸附量为1.495 mg/g。TMIS对磷的吸附数据值符合Lagergren拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附线模型,表明吸附是以化学过程为主的单层吸附。热力学分析表明此吸附为可自发进行的吸热反应。30 d浸渍试验结果表明,吸附磷后的TMIS体系中COD、氨氮及铁释放量均低于原污泥体系,磷释放量高于原污泥体系,但小于0.02 mg/L。     

污泥结合水测量方法和水分分布特性

为了实现污泥高效脱水,对污泥水分分布特征与脱水性能变化的关系进行研究.分别利用热干燥法、抽滤法、压滤法、水活度法和膨胀计法测定同一市政污泥的结合水相对质量分数,通过分析比较测量数据和应用原理,总结出各种方法的优缺点和适用条件.基于膨胀计法对污泥水分能量状态进行了分析,构建了污泥水分分布特征曲线,并阐明污泥在不同水分质量分数时的机械脱水效果.研究表明：5种方法的结合水质量分数（结合水/干基）测量结果差异明显,其中抽滤法测量值最大为628%,水活度法测量值最小,只有34%;膨胀计法操作快捷、原始数据容易处理,优于其余4种测量方法.当污泥水分相对质量分数(全水分/干基)大于183%时,适当提高设备的脱水强度能够较好地改善脱水效果.     

电镀污泥水热合成掺杂的四氧化三铁

以电镀污泥为掺杂源水热合成掺杂的Fe3O4,实现电镀污泥的资源化与自净化.选择尿素作为Fe3+Fe3+沉淀剂,通过分析电镀污泥掺杂量、反应时间及反应温度对水热合成Fe3O4的影响,确定最佳试验条件为:铁源与电镀污泥质量比4:1,反应时间4 h,反应温度160℃.研究结果同时表明,在掺杂Fe3O4中,铜的浸出毒性较大,镍次之,但锌、铁、铬的毒性浸出在pH值为3～10范围内低于美国固体废物毒性浸出(TCLP)方法的标准.因此,含铜量高的电镀污泥不适于用作掺杂源.应优先考虑含锌、铬污泥.水热合成的掺杂电镀污泥的Fe3O4,其粉体颜色呈黑色,磁性强,分散性好,粒度细小,分布较为均匀.     

生活垃圾再生固体燃料燃烧效率与排放特性

对生活垃圾与煤矸石/粉煤灰制备的垃圾再生固体燃料(简称再生燃料),在工业锅炉上评价其燃烧效率及排放特性。结果表明,与目前燃用的原煤相比,再生燃料的全水分、灰分偏高、发热量偏低,有害微量元素含量高;燃用再生燃料的锅炉热效率与目前燃煤热效率相当,可以作为一般工业锅炉用燃料;燃烧后尾气排放中的CO、SO_2、NO_x、烟气黑度以及Hg、Pb、Cd含量均低于国家标准限值,仅烟尘排放浓度较高,与垃圾中细粉颗粒较多有关。再生燃料解决生活垃圾的处理问题,燃用再生燃料具有较高的燃烧热效率和较低的污染物排放,是一种较好的生活垃圾的处理方式。     

柴油／甲醇／水三元乳化燃料及其燃料特性分析

本文介绍了甲醇燃料在柴油机上的使用方案和特点，并在直喷式柴油机上对柴油／甲醇／水三元乳化燃料的燃烧特性刊物了试验研究和理论分析。     

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。     

市政污泥水热耦合机械压滤脱水实验研究

脱水对市政污泥的处理处置具有非常重要的意义,为解决市政污泥深度脱水难题,研究了一种水热耦合机械压滤脱水方法。污泥在同一反应单元中,水热处理的同时进行机械压滤,促使污泥中的水分主要以液态形式被脱除。研究结果表明:水热耦合机械压滤的脱水效果明显优于常温压滤脱水和水热预处理后离心脱水,可使滤饼水分进一步降低至66.87%～55.09%。说明水热作用对于机械压滤脱水有促进作用,且水热处理与机械压滤的耦合作用要大于单纯的水热预处理。