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更新時間：2025.05.10
城市污水污泥低溫催化熱解制油研究

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污泥低溫催化熱解是一項具有污泥處理與能源回收雙重性質(zhì)的資源化技術(shù)。本文采用低溫?zé)峤饧夹g(shù)處理城市污水污泥,比較了在有/無催化劑條件下,停留時間和反應(yīng)溫度對熱解產(chǎn)物產(chǎn)率及特性的影響。結(jié)果表明,催化劑的使用提高了污泥熱解油的產(chǎn)率和品質(zhì),降低了產(chǎn)炭率。最大產(chǎn)油率所需的最優(yōu)溫度從450℃下降到400℃,最大產(chǎn)油率從34.53%增加到38.71%。

城市污水廠污泥低溫?zé)峤庵朴偷膭恿W(xué)與反應(yīng)機(jī)理研究

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通過熱重法分析污泥熱解過程動力學(xué)特性,結(jié)果表明,污泥熱解過程存在三個比較大的溫度范圍,分別為:161~350℃、350~450℃、645~750℃。每個失重率較大的區(qū)域都對應(yīng)一個放熱峰。前兩個溫度區(qū)是揮發(fā)分的集中析出區(qū),第三個溫度段是固定碳的燃燒區(qū)。確定污泥熱解的溫度范圍為:200~500℃。采用Coats-Redfern法求解污泥熱解的動力學(xué)方程和反應(yīng)參數(shù),理論TG曲線與實驗TG曲線吻合良好。采用GC-MS分析污泥熱解油的化學(xué)組成,其中含有大量直鏈化合物(C11-C19),表明油的主要來源是脂肪族化合物。油中含氮化合物(酰胺和氰類)種類豐富,表明污泥中的蛋白質(zhì)廣泛參與了熱解反應(yīng)。結(jié)合污泥的熱重分析和熱解油的GC-MS分析結(jié)果,推測污泥熱解的主要反應(yīng)機(jī)理是:在反應(yīng)溫度為200~450℃范圍內(nèi),發(fā)生脂肪族化合物的蒸發(fā)和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

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