城市生活垃圾催化热解制氢实验研究

文章探讨了城市生活垃圾催化热解要素对氢气制取过程的影响。研究催化剂(纳米NiO/γ-Al2O3、纳米NiO/赤泥)、温度、进料速度三因素对城市生活垃圾催化热解产气、产氢的影响规律。实验结果表明,在热解温度750~900℃范围内,两种催化剂分别作用下的产气量和氢气含量均随着温度的升高明显提升,并在900℃时达到最大。相同实验条件下,螺旋进料器进料速度在30转/分条件时(25转/分~40转/分范围内)的制氢效果最佳。相对于无催化剂条件下的热解过程,生活垃圾催化热解的产气量和氢气含量均较之有明显提升,纳米NiO/γ-Al2O3催化效果优于纳米NiO/赤泥。     

城市生活垃圾热解过程中HCl气体排放特性

在N_2气氛下,采用卧式管式炉以10℃/min的升温速率对塑料、厨余类和未分类生活垃圾在600,700,800℃下进行热解。同时,对城市生活垃圾进行热重分析,对热解前后垃圾中的氯含量进行元素分析;以NaOH溶液吸收热解过程中产生的HCl,并用硝酸银滴定法进行测定。结果表明,塑料垃圾的氯含量最高,而厨余垃圾的氯含量最低;垃圾热解过程中,HCl析出量随着温度的上升而增加,残余焦炭中的氯含量随着温度的上升而减少。在升温过程中,HCl的最大析出速率均在400℃左右,600℃以后HCl的析出速率再次增加。未分类垃圾热解过程中的HCl析出率最高,厨余垃圾最低;低温热解及对含氯量相同的垃圾进行分类热解,有利于控制污染物HCl的析出。     

城市生活垃圾热解过程中HCl气体排放特性

在N_2气氛下,采用卧式管式炉以10℃/min的升温速率对塑料、厨余类和未分类生活垃圾在600,700,800℃下进行热解。同时,对城市生活垃圾进行热重分析,对热解前后垃圾中的氯含量进行元素分析;以NaOH溶液吸收热解过程中产生的HCl,并用硝酸银滴定法进行测定。结果表明,塑料垃圾的氯含量最高,而厨余垃圾的氯含量最低;垃圾热解过程中,HCl析出量随着温度的上升而增加,残余焦炭中的氯含量随着温度的上升而减少。在升温过程中,HCl的最大析出速率均在400℃左右,600℃以后HCl的析出速率再次增加。未分类垃圾热解过程中的HCl析出率最高,厨余垃圾最低;低温热解及对含氯量相同的垃圾进行分类热解,有利于控制污染物HCl的析出。     

煤与城市生活垃圾共热解焦油成分分析

利用2kg模拟焦炉系统进行煤、城市生活垃圾单独热解和两者不同配比下共热解实验,对所得焦油成分进行分析,结果表明,神华煤热解焦油成分主要以芳香烃（41.13％）和烷烃（30.79％）为主;生活垃圾热解焦油成分主要以烯烃（25.70％）和烷烃（28.38％）为主。与理论计算数据相比,共热解焦油中苯萘类油含量增加3.20％～7.97％,链烃类（烷烃和烯烃）含量增加10.14％～12.69％,含氧官能团有机物成分减少6.6％～14.64％,共热解焦油成分旱现出明显的“链烃化”趋势。     

稀土改性非贵金属重整制氢催化剂载体的研究进展

从稀土改性重整制氢催化剂载体的角度出发,重点阐述了稀土改性介孔氧化物(介孔Al₂O₃、介孔SiO₂分子筛)、矿石型复合金属氧化物(钙钛矿型、水滑石型、烧绿石型)等常见制氢载体的关键原理、现存问题及改进方法,分析比较了不同稀土改性载体在增大催化剂分散度、增加制氢活性位点等方面的实际效果,展望了未来稀土改性重整制氢载体的发展方向。     

煤矸石对生活垃圾热解产气的影响

在固定床反应器中,以实际生活垃圾为原料,采用不同温度活化后的煤矸石作热解添加剂,研究了煤矸石对生活垃圾热解产气量的影响,结果表明,煤矸石活化温度为500℃时,H2和CO产量最高,煤矸石活化温度为800℃时CH4产量最高,添加煤矸石对CO2的产气速率基本没有抑制作用。     

城市生活垃圾热解气化技术研究进展

从城市生活垃圾热转化方式的比较入手,简要阐明了热解气化过程,讨论了各类热解气化反应器的优缺点,概述了城市生活垃圾热解、气化实验研究进展以及热解气化技术中试及应用情况。通过比较各类实验研究,明确了热解温度、加热速率对热解产物产量及产物分布的影响,气化温度、氧气当量比(RO)对含氧气化反应的影响,气化温度、水蒸气与城市生活垃圾质量比(S/M)对水蒸气气化反应的影响。指出了城市生活垃圾热解气化实验研究热点在于优化控制参数,提高反应速率,促进目标产物高值化,抑制其它产物及污染物的生成,以及城市生活垃圾热解气化技术的发展方向。     

城市生活垃圾热解特性的TG-DSC分析

引　言城市生活垃圾的焚烧处理可实现垃圾的减量化、无害化和资源化 ,目前国外正大力普及这项技术 ,以获取其中的能量用于供热或发电 .2 0 0 0年日本垃圾发电装机容量已达到 2 0 0 0ＭＷ ,并计划在 2 0 10年达到 4 0 0 0ＭＷ ,2 0 0 2年前在每个百万人口以上的大中型城市建 2～ 3座现代化垃圾发电厂 ,装机容量不低于 30ＭＷ .目前我国也积极进行垃圾焚烧技术和焚烧设备的研究和研制 .北京市朝阳区日处理量为 130 0ｔ生活垃圾的绿色环保电站即将开工 ,预计并网后年发电量可达 1.36× 10 8ｋＷ·ｈ .垃圾焚烧可分为热解和燃烧两个阶段 ,由于垃…     

城市生活垃圾中主要可燃组分的热解及燃烧特性研究

准确掌握城市生活垃圾的热化学特性,对制定城市生活垃圾热处理方案、确定具体工艺参数起着不可或缺的作用。因此对城市生活垃圾各物质热化学特性的检测显得尤为重要。试验采用热重仪分别在氮气和空气两种气氛下,对垃圾中各种主要可燃组分的热解和燃烧特性进行了分析。实验结果表明:垃圾中不同组分的热失重差异较大,在进行相关工艺设计时,必须针对不同地区城市生活垃圾组成的特点,全面考虑其中起决定作用组分的热物理特性,以期获得最佳的配合处理效果。     

磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集

研究了磷酸盐改性高岭土在生活垃圾热解过程中对重金属Cr、Cd、Pb、As的富集作用。相较Na₂HPO₄和Na₃PO₄改性,NaH₂PO₄改性高岭土在生活垃圾热解过程中对重金属的富集作用更强。重金属的固留率随浸渍比的升高先增加后减小,随添加比的升高而增加,在浸渍比为5%和添加比为5%时具有较好的重金属富集作用。无添加剂时,在400～600℃范围内随着温度的升高,热解炭的潜在生态风险指数下降。添加高岭土能有效增加重金属残渣态的含量,从而降低热解炭的潜在生态风险。添加5%浸渍比下NaH₂PO₄改性高岭土(H₂P-kaolin)后热解炭的生态风险随温度的升高略有增加,主要原因是熔融的偏磷酸钠增强物理吸附以及热解炭中重金属磷酸盐的可酸溶性,但综合生态风险均为低风险。由XPS分析得出加入H₂P-kaolin之后,吸附重金属的主要原因是由于高岭土与重金属生成硅酸盐以及NaPO     

生物质快速催化热解制氢的研究

在自制的固定床反应器上以水葫芦为原料进行快速催化热解制氢研究,考察了反应温度及4种催化剂（NaCl、Na2CO3、KOH和分子筛HZSM-5）在不同反应温度下对热解气产率、气体成分及Hz产率的影响。结果表明：无催化剂条件下,随着反应温度的升高．热解气产率、H2的体积分数及产率上升;催化剂的添加能够改变热解气中各成分的含量。除Na2CO3外,在其它3种催化剂作用下．H2的体积分数显著提高．CO2的体积分数显著下降．CO的体积分数有所下降。CH4的体积分数有所提高;另一方面,升高反应温度有助于提高催化剂的催化效果,不同催化剂的催化热解效果并不相同,其中NaCl、分子筛HZSM-5和KOH均能提高H2产率．达到催化热解制氢的目的,而Na2CO3的催化效果并不明显。     

城市生活垃圾处理现状及热解制备燃料油技术的分析

在简要阐述了国内外城市生活垃圾处理现状的基础上,分析了城市生活垃圾热解制备燃料油技术的技术背景、技术原理、工艺流程,并分析了该技术的优势和经济效益。     

Green Production of Hydrogen from Excess Biosolids Originating from Municipal Waste Water Treatment

Abstract

Technical and economic aspects of equivalent hydrogen (moles of H₂+moles of CO potentially converted to H₂) production from biosolids produced in wastewater treatment are evaluated in this paper. ASPEN+ simulation of the gasification of biosolids and coal provides the basis for the analysis of the technical performance of a gasification process. The General Electric (GE, formerly Texaco) Gasifier was chosen for the study. The solids are assumed to be slurried as 50 wt% or 70 wt% solids (typical and maximum attainable) as feed streams for the gasifier with water.

In this study, the incremental raw material costs (feed+oxygen) for gasification plants producing the same annual quantity of H₂ from coal and/or biosolids are compared. It may be seen that under the conditions of this study, the estimated cost of H₂ production may be significantly reduced when biosolids are included in the feed materials to gasification, but only when the avoided disposal costs of the biosolids are considered.     

锯末热解制备氢气的研究

为了探究生物质热解制氢特性,首先进行了锯末热解过程中挥发物形成反应的研究,计算了反应动力学参数,其中200-500℃区间的反应活化能为33.01kJ/mol,600～900℃区间的活化能为6.70 kJ/mol.在此基础上,利用固定床反应器进行了锯末热解制备氢气的研究,主要探讨了热解过程中氢气和其它可燃气体(包括甲烷、一氧化碳和乙烯)的体积百分数和产量随热解温度的变化规律,以及添加二氧化锰、二氧化钛、三氧化二铝和氧化钙等催化剂对热解过程的影响.得出随着温度升高.氢气和可燃气的体积百分数和产量随之升高,三氧化二铝对产气效果有较好的促进作用.此外,还研究了热解过程中固、液、气三相产物的分布状况.     

Pyrolysis Kinetics of Paper Mixtures in Municipal Solid Waste

The pyrolysis kinetics of a mixture of the four principal papers (uncoated and coated printing/writing papers, newsprint, and tissue paper) in municipal solid waste (MSW) was investigated with a thermal gravimetric analysis (TGA) reaction system. The experiments were carried out in a nitrogen environment over the temperature range of 450 to 900 K at various constant heating rates of 1, 2, and 5 K min⁻¹. The results indicated that there were two principal reactions in the TGA curves as distinguished by the two significant and distinct mass changes over the experimental conditions. The pyrolysis of a paper mixture can be adequately described by a two reaction model. The effect of interaction between the components of a paper mixture on the pyrolysis rate was insignificant. The results for the pyrolysis rates of paper mixtures with slow heating rates can be represented by the weighting sum of the corresponding pyrolysis rates of the components of papers in MSW. The experimental results were satisfactorily fitted by the proposed chemical reaction kinetic equations and able to provide useful data for the design of a pyrolytic processing system for the waste papers in MSW. © 1997 SCI.     

有机垃圾厌氧发酵产氢技术研究进展

利用有机垃圾产氢的研究逐渐兴起,人们利用有机垃圾产氢既可以最大程度地使有机垃圾资源化,减少环境的污染,又可以通过无污染氢气的获得改善能源市场,缓解能源的压力。分析了国内外厌氧发酵产氢的技术现状;以厌氧发酵产氢的原理和机理入手,讨论微生物、发酵过程、过程参数等对产氢效率和速率的影响;最后还对厌氧发酵产氢的可行性进行研究。     

TGA研究垃圾焚烧特性及对焚烧炉设计的分析

用热重TGA的方法分析了居民区生活垃圾中各种主要成分的焚烧特性,得出各种成分具体的着火点和焚烧温度区间。根据垃圾具体的焚烧特性,对垃圾焚烧炉的初步设计方案提出建议。     

生物质快速热解制糠醛的实验研究及理论探讨综述

糠醛是生物质快速热解的重要产物之一,通过对生物质进行定向热解可实现糠醛的选择性制备,从而获得一种新型的糠醛制备方法,实现生物质的高值化利用。概述了国内外对纤维素和半纤维素热解形成糠醛机理的实验研究和密度泛函理论分析,总结了生物质选择性热解制备糠醛的工艺技术,指出了今后的研究需要,明确糠醛的热解形成机理以及优化糠醛选择性制备的技术。     

An Experimental Investigation of Hydrogen Production from Biomass

In gaseous products of biomass steam gasification, there exist a lot of CO, CH4 and other hydrocarbons that can be converted to hydrogen through steam reforming reactions. There exists potential hydrogen production from the raw gas of biomass steam gasification. In the present work, the characteristics of hydrogen production from biomass steam gasification were investigated in a small-scale fluidized bed. In these experiments, the gasifying agent (air) was supplied into the reactor from the bottom of the reactor and the steam was added into the reactor above biomass feeding location. The effects of reaction temperature, steam to biomass ratio, equivalence ratio (ER) and biomass particle size on hydrogen yield and hydrogen yield potential were investigated. The experimental results showed that higher reactor temperature, proper ER, proper steam to biomass ratio and smaller biomass particle size will contribute to more hydrogen and potential hydrogen yield.