脱墨污泥热解特性的研究ppt培训课件

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1、脱墨污泥热解特性的研究内容摘要研究背景实验内容结果与讨论研究背景目前，国内外学者对脱墨污泥的处理进行了深入的研究，开发了一些脱墨污泥资源化利用技术，如从脱墨污泥中回收能量和造纸填料，将脱墨污泥制成复合材料填充剂等脱墨污泥各组分含量比较稳定，有机质含量较高，非常适于进行能源利用，热解法就成了一种新型的污泥热处理工艺脱墨污泥热裂解产物主要为三部分：固体残渣、冷凝液体和不凝气体。固体产物回收造纸填料；不凝气体作为再生能源来开发利用；冷凝液体主要为裂解油，其组成成分类似柴油，经过适当的加工后，热解油可以转化

2、为矿物油类的替代品。对脱墨污泥热解油的应用情况目前还没有报道，这方面的成果还有待于进一步的研究实验内容1.备料2.元素分析3.热重分析4.静态管式炉热裂解5.Py-GC-MS1.备料脱墨污泥取自广州造纸厂风干粉碎测定水分后备用2.元素分析脱墨污泥的金属元素含量比较高，其中Ca和Al含量分别高达114876ppm和14749.11ppm，两者主要来源于制浆造纸过程中的填料；C、H元素主要来源于造纸污泥中的细小纤维和挥发份。脱墨污泥中还含有Co、Cr、Cu等重金属，可能来源于油墨等，虽然它们的含量较低，

3、但若不妥善处理，其长期积累对生态环境还是有严重影响的。德国Vario-I元素分析仪ICP等离子体发射光谱仪有机元素/%CHNS28.563.292.970.11金属元素/ppmAlCaCoCu14749.11114876.001.20206.46CrFeKNi18.021298.70215.850.40NaMgMnZn1248.232887.5419.95168.773.热重分析图1不同升温速率下脱墨污泥的热重曲线升温速率℃/min最终固体产率%1044.002045.053043.67木素热解随升

4、温速率的增大，样品颗粒达到热解所需温度的响应时间变短，有利于热解；但同时颗粒内外的温差变大，传热滞后效应会影响内部热解的进行。图2不同升温速率下脱墨污泥的微分热重曲线60℃～140℃，脱墨污泥中自由水和结合水的挥发200～400℃范围内,主要是纤维的热解和有机挥发份的析出热解温度升至800℃时,少量固定碳的燃烧和部分碳酸钙分解4.静态管式炉热裂解热裂解产物百分含量/%固体（s）45.81气体（g）29.78冷凝液体（l）24.41条件：750℃，N2气氛4.1固体产物分析元素COCaAlSiMgFe

5、ZnTiWt%40.5324.0418.992.864.611.600.452.024.90At%58.1125.878.161.822.831.130.160.621.29表1电子探针扫描结果与能谱仪分析结果C:O:Ca=7.12：3.17：1固体残渣中没有检测到H元素存在4.2气体产物分析脱墨污泥750℃下热裂解气体的GC检测成分COC2H4CH4H2O2CO2N2含量/%2.070.631.281.1610.7982.661.41N2是裂解过程中通入的载气；O2可能是气体采样时带入的空气；CO

6、2是部分CaCO3热分解的产物；而可燃气体总的含量还不到10%。由此可见，脱墨污泥热裂解后气体作为新能源燃料的选择还有待于更深一步的研究5.Py-GC/MS分析实验操作条件：样品热解在CDS5150USA上以10℃/min的加热速率升温至实验裂解温度，在氦气气氛下热解时间保持10s，根据热重分析结果裂解温度分别设为400℃和800℃。GC-MS仪器型号：QP2010，Japan，分流比为70:1，注射温度为250℃，载气流速2.0mL/min。程序升温：柱温50℃时保持5min，之后以10℃/min

7、的升温速率升温至280℃并停留10min，色谱柱为DB1701(30m×0.25mm×0.25um)。质谱离子源为QP2010PlusatEI，电子能量为70eV。质谱扫描范围是45amu-600amu，扫描时间0.5sec。谱图检索采用PerkinElmerNIST05谱库。5.1400oC时热解产物响应时间/min名称分子式分子量相似度面积%8.198异氰酸苯酯C7H5NO1199228.848.459氨基苯C6H7N939335.0510.374草酸烯丙基丁基酯C9H14O41861006.6

8、810.465苄胺C7H9N107995.5810.865愈疮木酚C7H8O21249510.5714.5302-甲氧基-4-乙烯基苯酚C9H10O21508613.285.2800oC热解产物响应时间/min名称分子式分子量相似度面积%1.837乙酸C2H4O260862.492.302苯C6H678953.403.511甲苯C7H892978.514.510糠醛C5H4O296961.195.849乙苯C8H10106963.306.564苯乙烯C8H810498