含油污泥基多孔炭材料的制备及其CO2吸附性能

含油污泥热解能实现危险固体废弃物的资源化利用,热解后的油、气可作为化工原料,热解焦因具有良好的孔隙结构可用作吸附材料。以烘干的含油污泥为原料,KOH为活化剂,在N2气氛下通过水平管式热解炉制备多孔炭材料,采用扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等手段对活化温度为600 ℃、700 ℃以及800 ℃下炭材料的比表面积、孔隙结构及CO2吸附性能进行全面分析,系统研究并总结不同活化温度与酸洗条件对多孔炭材料物理结构和CO2吸附特性的影响规律。结果表明,粒径在0.074 mm以下经酸洗处理的油泥热解焦与KOH掺混加热到700 ℃制备出的炭材料CO2吸附性能最好,达到1.36 mmol/g。这种低成本、高效率的制备方法既能得到高吸附性能的多孔炭材料,又能充分利用油田生产过程中产生的危险固体废弃物,最大限度地实现环境保护,具有重要的现实意义。     

油泥与微藻生物质掺混共热解动力学研究

针对油泥与微藻生物质掺混共热解处理工艺,利用热分析仪在N₂气氛下对其进行不同升温速率(β)以及不同掺混比(φ)的实验研究,分析了各自组成及性质,通过分析质量损失(TG)、质量损失变化率(DTG)曲线,对热解过程进行反应阶段划分。此外,采用Doyle积分及Hancock经验公式进行热解动力学参数拟合求解。实验结果表明,油泥与微藻掺混热解过程可划分为5个阶段;其中,掺混共热解过程中阶段Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应级数分别为1级、1.5级、0.5级,活化能分别为15.07~42.34 kJ/mol、62.69~76.86 kJ/mol、7.99~15.66 kJ/mol;油泥与微藻掺混共热解,改善了油泥的颗粒形态,提高传热传质效率,降低了反应阻力,从而降低了热解过程中的活化能。     

油田油泥热解焦掺混微藻渣燃烧实验研究

热解能够实现油泥资源化利用,热解后的热解焦可以通过焚烧实现能量的梯级利用。利用热分析仪研究不同掺混比(φ)及不同升温速率(β)下的油泥热解焦与微藻渣混合燃烧实验,TG和DTG曲线表明,混合燃烧过程分为结晶水挥发、挥发分析出和燃烧、固定碳燃烧和矿物质燃烧分解。采用KAS和OFW等转化率法进行动力学参数求解。结果表明,添加微藻渣提高了混合燃料燃烧特性;β的增加促使传质阻力增大,质量损失段向高温区移动;活化能(E_a)值增大,燃烧稳定性提高。