活性炭对储运油泥微波热解特性的影响

第４９卷第６期２０１５年６月浙江大学学报（工学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１５收稿日期：２０１４－０５－１０．浙江大学学报（工学版）网址：ｗｗｗ．ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｅｎｇ基金项目：国家“９７３”重点基础研究发展规划资助项目（２０１１ＣＢ２０１５０６）；国家“十二五”科技支撑计划资助项目（２０１２ＢＡＢ０９Ｂ０３）；国家“８６３”高技术研究发展计划资助项目（２０１２ＡＡ０６３５０５）；浙江省创新团队基金资助项目（Ａ２００９Ｒ５００４９）；浙江省自然科学基金资助项目（ＬＹ１３Ｅ０６０００３）．作者简介：潘志娟（１９８９—），女，硕士生，从事含油污泥微波热解研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｚｊ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通信联系人：黄群星，男，教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｑｘ＠ｚｊｕ．ｄｅｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１５．０６．０２３活性炭对储运油泥微波热解特性的影响潘志娟，黄群星，Ｍｏｕｓｓａ－ＭａｌｌａｙｅＡｌｈａｄｊ－Ｍａｌｌａｈ，王君，池涌，严建华（浙江大学能源工程学系，浙江杭州３１００２７）摘要：为了提高油泥的热解效率并降低能耗，研究添加不同比例的活性炭对油泥微波热解过程及产物特性的影响，以活性炭作为吸波介质，着重利用气相色谱分析热解产物中的气相组分，利用ＧＣ－ＭＳ研究热解液相产物．首次完成对油泥热解过程中微波能量利用率的计算．结果发现：当微波辐照功率为８００Ｗ时，升温速率为２３．４℃／ｍｉｎ；添加吸波介质可以使热解的升温速率提高７７％以上，热解产物中的固体残留率最多降低２４．７％，气体产量最多提高４６．９％．此外，不添加吸波介质时，油泥对微波能量的利用率为１６．６％；而添加活性炭后，微波能量利用率可以提高１２％以上，并且随着活性炭添加量的增大，能量利用率提高．关键词：油泥；微波；热解；吸波介质；活性炭；微波能利用效率中图分类号：ＴＫ１２１；ＴＥ９９２文献标志码：Ａ文章编号：１００８－９７３Ｘ（２０１５）０６－１１６６－０７ＥｆｆｅｃｔｏｆａｃｔｉｖｅｃａｒｂｏｎｏｎｍｉｃｒｏｗａｖｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｓｌｕｄｇｅＰＡＮＺｈｉ－ｊｕａｎ，ＨＵＡＮＧＱｕｎ－ｘｉｎｇ，Ｍｏｕｓｓａ－ＭａｌｌａｙｅＡｌｈａｄｊ－Ｍａｌｌａｈ，ＷＡＮＧＪｕｎ，ＣＨＩＹｏｎｇ，ＹＡＮＪｉａｎ－ｈｕａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｔｉｖａｔｅｃａｒｂｏｎｏｎｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｓｌｕｄｇｅｕｎｄｅｒｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｌｕｇｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓｔａｋｅｎａｓｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｅｒ．Ｍａｉｎｌｙ，ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＧＣ）ｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｇａｓｐｈａｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｙｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｄｕｃｔｓ，ａｎｄｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ－ｍａｓｓｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＧＣ－ＭＳ）ｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｌｉｑｕｉｄｐｒｏｄｕｃｔｓ．ｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｅｎｅｒｇｙｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｌｕｄｇｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｔｉｍｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｓｌｕｄｇｅｗａｓ２３．４℃／ｍｉｎｗｈｅｎｔｈｅｐｏｗｅｒｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｗａｓ８００Ｗ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｄｄｉｎｇｍｉｃｒｏｗａｖｅａｂｓｏｒｂｅｒ，ｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｐｙｒｏｌｙｓｉｓｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｍｏｒｅｔｈａｎ７７％．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓｏｌｉｄｒｅｓｉｄｕｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙｕｐｔｏ２４．７％，ａｎｄｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ４６．９％ａｔｍｏｓｔ．Ｉｎａｄｄｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｏｕｔｍｉｃｒｏｗｖａｅａｂｓｏｒｂｅｒ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｌｕｇｅｗａｓ１６．６％．Ｗｈｉｌｅｉｔｃｏｕｌｄｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｍｏｒｅｔｈａｎ１２％ｂｙａｄｄｉｎｇａｃｔｉｖ