锯木屑_低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源化利用

硕士学位论文硕士学位论文锯木屑锯木屑/低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源化利用化利用学位类型学位类型：学术型学位学科学科（专业学位类别）（专业学位类别）：化学工程与技术作者姓名作者姓名：刘学鹏导师姓名及职称导师姓名及职称：戴财胜教授实践导师姓名及职称实践导师姓名及职称：学院名称学院名称：化学化工学院论文提交日期论文提交日期：2016年6月3日密级：公开中图分类号中图分类号：X705万方数据锯木屑锯木屑/低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源低阶煤热解焦协同污泥处理及高效能源化利用化利用学位类型学位类型：学术型学位学科学科（专业学位类别）（专业学位类别）：化学工程与技术作者姓名作者姓名：刘学鹏作者学号作者学号：13010602003导师姓名及职称导师姓名及职称：戴财胜教授实践导师姓名及职称实践导师姓名及职称：学院名称学院名称：化学化工学院论文提交日期论文提交日期：2016年6月3日学位授予单位学位授予单位：湖南科技大学万方数据TheUtilizationofSewagesludgecoupledwithlowrankcoalandsawdustbasedonpyrolysisTypeofDegreeAcademicDegreeThesisDisciplineChemicalEngineeringandTechnologyCandidateLiuXuepengStudentNumber13010602003SupervisorandProfessionalTitleProf.DaiCaishengPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolChemistryandChemicalEngineeringDate3rdJune,2016UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology万方数据学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据i摘要本文针对低阶煤、锯木屑、城市污泥等劣质资源的特性，采用热解/共热解等方法对其进行提质，并对其协同资源化利用进行研究，创新了低阶煤与生物质固体废物的协同资源化利用的技术新路线。本研究的主要内容包括以下几个方面：在氮气气氛下对低阶煤、低阶煤与锯木屑混合物进行热解/共热解提质，采用工业分析仪、元素分析仪、傅里叶红外光谱分析法等现代分析技术，探讨热解条件对其热解焦的产率、质量参数、结构特征的影响。结果表明：热解条件（温度、时间）是影响热解焦的组成、结构及性质的主要影响因素，并呈现规律性变化。对于同一热解原料，随着热解温度的升高、热解时间的延长，其热解焦的产率、挥发分、氢含量均呈现下降趋势，而灰分、C/H比、芳构化程度均呈现升高趋势。将陕西煤在600℃的环境温度下热解（氮气气氛）1.5h得到陕西半焦用于污泥调质与重力浓缩脱水中，探讨半焦粒径分布、添加量对污泥重力浓缩脱水效果的影响。结果表明：当半焦的粒径分布为0~425μm，半焦添加量为2.5g/100g污泥时，污泥重力浓缩脱水的效果最佳。此时，污泥在重力浓缩过程中，前20min的平均沉降速率从调质前的2.49mL/min提高至3.48mL/min。当污泥重力浓缩30min时，浓缩污泥上清液的浊度、CODCr、SS分别从调质前的836NTU、258.2mg/L、630.1mg/L降至14.8NTU、38.2mg/L、18.6mg/L，均达到国家污水综合排放二级标准。浓缩污泥的含水率从调质前的91.74%降至83.71%，而浓缩污泥的发热量从调质前的8.041MJ/kg提高至18.295MJ/kg，为污泥的能源化利用奠定基础。半焦对污泥调质与重力浓缩脱水的机理主要表现在半焦对污泥中微细颗粒的吸附作用以及半焦对污泥疏水性能的改善作用。通过TG-DTG分析可知，经半焦调质后污泥的着火点Ti、峰值温度Tm以及活化能E分别从调质前的181.2℃、256.9℃、19.08kJ/mol提高至474.0