微波破解污泥的固定床热解实验研究.pdf

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1、第4O卷第7期华中科技大学学报(自然科学版)V01．4ONO．72012年7月J．HuazhongUniv．ofSci．&Tech．(NaturalScienceEdition)Ju1．2012微波破解污泥的固定床热解实验研究黄河洵陈汉平王贤华杨海平(华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉430074)摘要为了解微波破解对热解过程的催化作用，通过污泥固定床热解实验，利用称重法获得热解产物的产率，通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、微型气相色谱(microGC)和气态色谱一质谱仪器(GC—MS)联用等分析手段，分析固态、气

2、态、液态产物成分．对污泥热解与微波破解污泥的热解进行了对比实验，不同终温下的三态产物产率的变化表明：普通污泥热解难度降低，深度得到加强．GC—MS分析发现：污泥热解生物油中多以单环芳香化合物和含氮芳香化合物为主；而热解生物油成分发生了较大改变，含氮芳香化合物含量增加，400C下，胺和酮的质量分数分别提高了152和118．MicroGC分析发现：相对普通污泥，微波破解污泥在较低终温下气体产率更高，而最大产率没有提高．FTIR光谱对比分析显示：微波破解处理的污泥热解残渣中烷烃、烯烃、醇、酮有机物含量均比普通污泥低．关键词微波

3、破解；污泥；热解；固定床；催化中图分类号TK122文献标志码A文章编号167l一4512(2012)07—0128—05Studyonfixed—bedpyrolysisexperimentformicrowave—crackedmunicipalsludgeHuangHexunChenHanpingWangXianhuaYangHaiping(SchoolofEnergyandPowerEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，Ch

4、ina)AbstractToinvestigatethecatalysisofmicrowaveradiation，experimentswastakentoobservethethermaldecompositionproductsofmunicipalsludgecomparedwiththoseofmicrowavecrackedsludge．Theproductivitywasachievedbymeansofweighingmethod．InstrumentssuchasFouriertransforminfr

5、aredspectroscopy(FTIR)，micro—gaschromatograph(microGC)，gaschromatographandmassspectrometer(GC—MS)wereusedtoanalyzethesolid．gasandliquidproducts．Theproduc—tivityvariationindicatesthatmicrowaveradiationcanpromotethedecomposition．GC—MSanalysisshowsthatthecomponentso

6、bviouslychangeintheliquidproductSafterthemicrowavepretreatment，concentrationofaromaticcompoundswithnitrogenwasobservedrising．Theamineandcyclohex—anoneconcentrationoftheoilhasraisedarangeof152and118inthe400℃end—temperaturede—compositionexperimentforthesludgewithmi

7、crowave—crackedpre—treatment．MicroGCanalysisindi—catesthatproductivityofgashasbeenraisedbymicrowavepretreatmentinlowendtemperaturede—compositionexperimentratherinthehighendtemperatureone．FTIRanalysisshowsorganiccorn—poundsrevivedinthesolidresiduesuchasalkane，keto

8、ne，glycol，etal，havebeenobservedbeingde—creasedintheexperimentwithmicrowaveinducement．Keywordsmicrowave～cracked；municipalsludge；thermaldecomposition；fixedbed；ca