金属盐催化煤与污泥混合燃烧特性分析

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1、沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要污水污泥是城市污水处理不可避免的副产品，也是我国城市固体废弃物的主要来源之一。将干化污泥与负载金属盐的煤粉混合燃烧作为一种新的燃烧方式，不仅解决了污泥处理问题，还实现了污泥的资源化利用。本文通过采用热重分析仪和烟气分析仪对干化污泥和负载金属盐的煤粉进行燃烧实验，分析了金属盐的种类、负载量、污泥掺混比对燃烧特性和污染物排放的影响，并进行了动力学分析。负载金属盐的煤燃烧实验表明：K、Na、Ca、Mg能够改善煤粉的燃烧性能，Fe对煤粉燃烧基本无影响；随着K、Na、Ca、Mg负载量增加，煤粉着火温度降低，综合燃烧指数减小；金属盐对煤

2、粉催化燃烧存在最佳负载量。负载金属盐煤粉与污泥混合燃烧实验表明：随着样品中污泥量的增加，着火温度降低。当污泥掺入量大于40％时，着火温度明显下降，其中负载Fe的煤粉与污泥混合燃烧着火温度降低最多，约157。C。污泥掺混比为10％、20％的煤粉，污泥掺混比为10％、20％的负载Na煤粉综合燃烧特性为佳。根据Coats．Redfem积分法，推断出各样品在燃烧过程中多以：相边界反应的圆柱形对称、相边界反应的球形对称、n=l的反应级数模型为最概然机理函数。计算出动力学参数活化能和频率因子，活化能随着反应程度的加深增大。各样品污染物排放特性研究表明：K、Na、Fe对

3、煤粉中NO排放有促进作用，并随着负载量的增加，催化效果增强；Ca负载量为162mg／g煤，Mg负载量为74．4mg／g煤时，能抑制煤粉中NO排放。随着污泥掺混比的增加，NO排放峰值增大，峰宽变宽，其中，负载Mg煤粉与污泥混合各样品燃烧NO排放峰值最低，这易于Mg能有效的降低煤粉中NO排放。从燃烧和污染物排放来说，污泥掺混比为10％负载Mg煤粉的样品为最佳。关键词：金属盐；煤粉；干化污泥；燃烧特性；污染物排放沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractSewagesludgeisby-productgeneratedfrommunicipalwastewat

4、ertreatmentplant，andoneofthemainsourcesofChinesemunicipalsolidwastes．Co-combustionofdrysewagesludgeandload-metalsaltscoalasanewmethod，whichisnotonlyeffectivewaytosettlethisproblem，butachievethevalueofresourceutilization．Withthermogravimetricapparatusandgasanalyzerforthecombustiono

5、fdrysludge，metalsalts-loadecoal．Theeffectmetalsaltspecies，thecmalyStloading，sludge／coalratioonco-combustioncharacteristics，pollutionemissionandthereactionkineticswereanalyzed．Theresultsoftheexperimentsofcombustionloadedmetalsaltsshowthat：K，Na，Ca，MgCanimprovethecombustibilityofpulv

6、erizedcoal，Feinthecoalexertsanegligibleinfluenceonthecoalcombustion．TheignitiontemperatureandcomprehensivecombustionindexdecreasewithincreasingK，Na，Ca，Mgloading．Thecoalcatalyticcombustionhastheoptimumloadingamountofmetalsalts．TheresultsoftheCO-combustionofsludgecombinedwithloadedm

7、etalsaltsshowthat：Withincreasingthesludge／coalratio，．improvingthecombustibilityofsamples，theignitiontemperaturedecreased．Whenthemixingratioofsludgeismorethan40％，Tiofsamplesisdecreasedsignificantly．WhichtheloadingamountofFe，theignitiontemperaturereducingthemost157。C．TheNa-loadedcoa

8、lwiththesludge，whenthemixingratio