含油污泥流化床热解特性研究.pdf

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1、硕士学位论文含油污泥流化床热解特性研究EXPERIMENTALSTUDYONPYROLYSISCHARACTERISTICSOFOILYSLUDGEINFLUIDIZEDBED张里华哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：X741学校代码：10213国际图书分类号：628.4密级：公开工学硕士学位论文含油污泥流化床热解特性研究硕士研究生：张里华导师：别如山教授申请学位：工学硕士学科：热能工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X741U.D.C:628.4DissertationfortheMas

2、terDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONPYROLYSISCHARACTERISTICSOFOILYSLUDGEINFLUIDIZEDBEDCandidate：ZhangLihuaSupervisor：Prof.BieRushanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ThermalEngineeringAffiliation：SchoolofEnergySci.&Eng.DateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Instit

3、ution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着我国经济的迅速发展，能源与环境的问题已经愈发凸显。能源的匮乏将严重限制我国现代化的步伐，环境污染的大幅度提升已对国人敲醒了警钟。特别是对于我国，能源呈现‘富煤、少油、缺气’的分布，石油的严重缺乏及能源的低效利用已经带来了诸多问题。其中，作为石油生产的伴随品－含油污泥，其如何处置一直是一个棘手的问题。含油污泥作为一种潜能极大的资源，如何高效清洁进行合理化的利用已逐渐成为人们研究的目标。含油污泥热解技术作为一种新型技术广受关注，着重含油污泥的无害化、资源化处理对于节约能源和保护

4、环境有着十分重要的意义。对此，针对流化床高效的传热特性及处理固体废弃物的优势，本文在流化床上对含油污泥进行热解特性研究分析，主要内容分为以下三个方面：首先，通过热重试验得到不同升温速率下含油污泥热解的TG、DTG曲线，探讨了含油污泥的热解过程及升温速率对含油污泥热解的影响。采用Coats-Redfern、Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger对含油污泥热解过程进行反应动力学分析，获得含油污泥热解反应动力学参数，即活化能E和指前因子A。比较三种机理函数发现，无论采用何种函数所得到的活化能和指前因子具有补偿效应。其次，在不同的工况下对含油污泥进行热解试验，探究不同的

5、影响因素（热解温度、热解载气、添加剂）对含油污泥热解产物分布及有机物转化率的影响。试验表明，热解温度和添加剂的加入对含油污泥热解的影响非常大。对于热解油来说，随着温度的升高热解油的转化率先上升后下降，在550℃转化率达到最大，为48.84%；由于添加剂的存在，含油污泥热解总转化率增加，热解气转化率上升，而热解油在一定程度上有所下降。最后，探讨不同热解温度对含油污泥热解产物性质的影响。利用便携式红外煤气分析仪和气相色谱-质谱联用分别对热解气和热解油的性质进行分析。结果表明，随着温度的升高，热解气各组分到达稳定阶段的所需时间减少，且高温充分热解下体积分数表现为CO2>H2>CH4

6、>CnHm>CO；热解气低位热值呈现先上升后下降的趋势，在550℃达到最大值。热解油的成分十分复杂，主要以烷烃和烯烃为主，还包含着一部分烃的含氧衍生物，且在高温下生成大量芳香烃。关键词：含油污泥；热解；热重；转化率；产物性质-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,theissueofenergyandtheenvironmenthasbecomeprominent.ThelackofenergywillseverelylimitthepaceofChina’smodernization

7、,andthedramaticincreaseinenvironmentalpollutionwillwakeupthepeople.Inparticular,forChina,energyispresentedasadistributionof'richcoal,lessoil,andlackofgas'.Theseriouslackofoilandtheinefficientuseofoilhavebroughtmanyproblems.Amongthem,asanaccompanyingprodu