张陶陶张健马倩慧张正龙周丽
上海理工大学环境与建筑学院
将干燥后的上海市生活污水处理厂污泥和蒙西烟煤煤粉分别按照5%∶95%,10%∶90%,30∶70%的质量比掺混,取(6.5±0.5) mg共混物利用热天平进行热重实验,升温速率为30 ℃/min,终温为800 ℃。选取干基污泥和干基煤粉质量比为30%∶70%的共混物在热裂解-气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)上进行快速热解实验,研究了两者协同燃烧中污泥掺混对煤粉热解挥发分释放的影响。结果表明:污泥单独热解挥发分的主要释放峰集中在320 ℃,440 ℃与730 ℃,有别于煤粉单独热解挥发分的主要释放峰位置480 ℃和635 ℃。煤粉掺烧10%和30%比例的污泥后,600 ℃以下热解活化能明显降低;污泥掺烧比例越大,热解活化能降低越多。600 ℃以上热解活化能变化不大。700 ℃时掺烧污泥会生成更多的碳数为1~8的小分子气态有机物,这区别于煤粉或污泥单独热解的情况。污泥热解产物富含醇、酸、酯和酮,煤粉热解产物以碳氢化合物为主。掺混热解后,酯类产率降低,酸增多,酚类和烃类平均相对分子质量降低。这与污泥中灰的催化作用以及污泥为反应提供了H·和OH·有关,是600 ℃下活化能降低的主要原因。
污泥煤粉协同燃烧热解反应动力学
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