污水污泥半焦CO2气化反应特性的研究.pdf

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1、第41卷第9期华中科技大学学报(自然科学版)Vo1．41NO．92013年9月J．HuazhongUniv．ofSci．＆Tech．(NaturalScienceEdition)Sep．2O13污水污泥半焦CO2气化反应特性的研究解立平王俊马文超。曹占平(1天津工业大学环境与化学工程学院，天津300387；2天津大学a环境科学与工程学院，b内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072)摘要在800～950℃的气化温度下，采用等温热重实验方法对三种不同性质污泥在450℃下热解制得半焦的COz气化反应特性进行了研究．

2、结果表明：随着气化温度的升高，污泥半焦完成气化反应所需的时间缩短，气化反应速率变快；半焦气化反应速率随碳转化率的增大而先增大后减小，且达到最大气化反应速率时的碳转化率随气化温度的升高而增加．在较低或较高的气化温度下，污水处理工艺中的厌氧过程使半焦气化反应性降低，而在中等气化温度下几乎没有影响；污泥厌氧消化则使半焦气化反应性明显降低，并随气化温度的升高而降低得更加明显．利用收缩核模型研究了污泥半焦的气化反应过程，结果表明：污水处理工艺对半焦气化反应的活化能和指前因子没有影响，而污泥厌氧消化则使它们降低．关键词污水污

3、泥；半焦；气化反应；污水处理工艺；厌氧消化中图分类号X705文献标志码A文章编号l671-4512(2013)09—0081一O4StudyonCO2gasificationreactionpropertiesofcharsderivedfromsewagesludgeXieLipingWangJunMaWenchao。CaoZhanping(1SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin30038

4、7，China；2aSchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，bStateKeyLaboratoryofEngines，TianjinUniversity．Tianjin300072。China)AbstractThegasificationreactionpropertiesofsludgecharswithCO2，derivedfromthepyrolysisofthreedifferentsewagesludgesunder450。C，werestudiedbyi

5、sothermalthermalgravimetricanalysisatthegasificationtemperaturerangefrom800℃to950℃．Theresultsshowthatthegasificationre—actionrateandcompletiontimeofsludgecharsquickensanddecreaseswithgasificationtemperatureincreasingrespectively．Thegasificationreactionrateoft

6、hecharsfirstlyincreasesandthendecreaseswiththecarbonconversionrateincreasing，andthecarbonconversionrateatthemaximumgasifica—tionreactionrateincreaseswithgasificationtemperature．Theanaerobicprocessinwastewatertreat—mentprocessmakesgasificationreactivityofthech

7、ardecreaseatlowerorhighergasificationtempera—ture，butthereislittleinfluenceonitatthemiddletemperature．However，thesludgeanaerobicdi—gestionleadsgasificationreactivityofchardecreaseobviously，andthedecreasebecomesmuchmoreobviouswithgasificationtemperatureincreas

8、ing．Thegasificationreactionprocessesofsludgecharswerestudiedthroughtheshrinkingcoremodel，indicatingthatthereisnoinfluenceofthewastewatertreatmentprocessesontheactivationenergyandpre—expon