污泥微波高温热解条件下富氢气体生成特性研究.pdf

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1、第41卷第2期燃料化学学报V0l_4lNO．22013年2月JournalofFuelChemistryandTechnologyFeb．2013文章编号：0253—2409(2013)02-0243-09污泥微波高温热解条件下富氢气体生成特性研究王晓磊，邓文义，于伟超，苏亚欣(东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：分别采用单模微波炉和电加热管式炉对污泥热解过程进行了实验研究，分析了污泥粒径、含水率、热解温度和微波吸收剂形态等参数对热解产物分布特性和气体组分浓度的影响规律和机理。结果表明，在粒径0—5．00nlnl，污泥粒径大

2、小对污泥微波热解产物分布无明显影响，但粒径减小可以提高H和CO浓度，当粒径从2．50～5．00ml／1减小至小于0．45mm，H和CO体积分数分别从31％和17％上升至34％和22％；污泥含水率和微波热解温度对热解产物分布和热解气组分浓度分布都有显著影响，提高污泥含水率或微波热解温度都可以显著提高H和CO浓度，当污泥含水率从0上升至83％，H和CO体积分数分别从32％和20％上升至42％和31％；相比粉末态吸波剂，固定形态的微波吸收器可以提高挥发分向热解气的转化，提高热解气产量，同时还能略微提高H和CO产率，但效果并不明显。关键词：微波；污

3、泥；热解；氢中图分类号：X705文献标识码：AHydrogen—richgasformationcharacteristicsduringmicrowave-inducedhightemperaturepyrolysisofsewagesludgeWANGXiao-lei，DENGWen—yi，YUWei—chao，SUYa—xin(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Pyrolysisofse

4、wagesludgewasconductedinasingle．modemicrowavereactorandanelectric—heatedtubefurnace。respectively．Theeffectsofparticlesize，moisturecontent，pyrolysistemperature，andstructureofmicrowavereceptorontheyieldandcompositionofhydrogen．richgaswerestudied．Theresultsindicatethattheslud

5、geparticlesizewimin0～5．00mmhasnoobviouseffectonthemassdistributionofpyrolysisproducts．However．H，andCOconcentrationsincreasewithdecreasingofparticlesize．Whenthesizedecreasesfrom2．50～5．001TUTIto<0．45mm．theH，concentrationincreasesfrom3l％tO34％。andthatofCOincreasesfrom17％tO22％．

6、BOththesludgemoisturecontentandthepyrolysistemperaturehavegreatinfluencesondistributionofthepyrolysisproducts．HighermoisturecontentorpyrolysistemperaturewillleadtomarkedlyhigherconcentrationsofH．andCO．Whenthesludgemoisturecontentincreasesfrom0to83％．H，concentrationincreases

7、from32％to42％．andC0concentrationincreasesfrom20％t031％．Microwaveabsorberinpowderphasecantransformmorevolatilecompoundsintoincondensablegasthanthatinfixedphase，andtheconcentrationsofH，andCOalsoincreaseslightly．Keywords：microwave；sewagesludge；pyrolysis；hydrogen氢能具有资源丰富、燃烧热值高、清

8、洁无污染、前，污泥制氢主要有生物发酵、气化、热解等技适用范围广等特点，已被认为是二十一世纪理想的术J。其中，污泥热解设备制氢具有可操作性强、能源J。生物质作为一种可再生能源，同时