污泥水热处理过程中氮元素的迁移转化

采用高温高压反应釜在不同温度下进行了污泥水热实验。主要考察污泥中氮元素在水热过程中的迁移转化以及水热温度的影响,并对水热过程中氮元素的迁移路径进行了系统分析。结果表明,氮元素主要分布在固相和液相产物中,并随着水热温度的升高,分布在液相产物中的氮元素逐渐增加。在水热过程中,污泥中的无机氮形态几乎全部转换为氨氮和硝酸盐氮形态;不稳定性蛋白质氮分解为有机氮和氨氮,有机氮可进一步分解为氨氮;而稳定性蛋白质可转变为吡啶氮、吡咯氮、季氮以及腈氮形态,在较高的水热温度下均可再分解为氨氮。因此,随着水热处理温度的升高,污泥中氮元素逐渐从固相中转移到液相中,在液相产物中主要以有机氮和氨氮形态赋存。     

高硅灰酒糟基粉状活性炭成型及性能

以粉状白酒糟物理活化炭为原料,以羧甲基纤维素(CMC)、煤焦油和酒糟活性炭灰分碱处理溶出液为粘结剂,研究了高含Si灰生物质粉末活性炭的成型方法. 结果表明,单独以CMC和煤焦油作为粘结剂,在4.0 MPa成型压力下所制成型活性炭的侧压强度达120 N/cm,但其碘吸附能力低于400 mg/g. 利用酒糟基活性炭灰碱处理溶出液,仅添加少量CMC成型的活性炭达到相同侧压强度,吸附能力达600 mg/g以上,明显高于仅添加CMC或煤焦油成型的活性炭,以及原活性炭粉. 对成型活性炭进行了红外光谱、XRD及SEM表征,分析了其粘结机理.     

不同粒径污泥热解制备生物炭及其特性分析

以3种不同粒径污泥为原料,采用固定床反应器在500℃下制备生物炭。考察了3种不同粒径污泥的热解特性及其生物炭中重金属的分布特征,并运用TCLP对污泥及其生物炭的重金属浸出毒性进行了系统研究。结果表明,随着污泥粒径的增大,热解生成的生物炭和热解气产率均有所降低,而焦油产率则逐渐升高;在3种不同粒径污泥热解过程中,重金属除As外主要富集在固体产物生物炭中,相对富集系数均高于90%。随着污泥粒径的增大,污泥中Cu、Zn和Ni的含量增加,而Cr和Pb的含量则减少;虽然3种不同粒径污泥制备的生物炭中重金属的浸出规律不一致,但是污泥热解可以有效抑制重金属的浸出。生物炭中除As和Zn外其他重金属元素的浸出率均低于3.0%。     

ABS废水处理方法的研究

通过水质、水量的调查分析 ,提出了C、B区废水破乳、混凝处理 ,E区废水气浮—水解—生化处理方法 .处理结果表明 :ABS废水处理后 ,均可达到进吉化公司污水厂的要求     

焦煤预热调湿过程煤脱湿动力学

利用实验室气力脱湿小试装置考察了流化床和模拟输送床热气流时,不同气体温度、气速和煤粒径条件下洗精煤的脱湿特性.结果表明,在流化床条件下,气体温度503～543K、气速3.0～4.5m/s时,粒径3mm的煤在5s内可脱湿到含水6%～9%(ω);在模拟输送床热气流条件下,气体温度423～523K、气速7～10m/s时,粒径3mm的煤在5～7s内可脱湿到含水6%～9%(ω).且两种条件下脱湿动力学符合Page模型.     

物理活化白酒糟制备多孔炭材料

白酒糟是典型的富含纤维素生物质过程残渣,以水蒸气及CO2为活化剂研究了制备白酒糟多孔炭(活性炭)的各种操作条件,包括炭化温度、活化温度、活化剂流量对多孔炭样品性能的影响规律,证明了利用白酒糟制备多孔炭材料的技术可行性。基于SEM、XRD、N2吸附对材料表面和孔隙的表征,并结合制备过程气相产物的实时监测,解析了白酒糟多孔炭制备过程的活化反应历程。结果表明,低温炭化和高温活化有利于提高多孔炭对碘和亚甲基蓝的吸附,水蒸气比CO2具有更高的反应活性。制备多孔炭的比表面积和孔体积分别达到了371.6 m2/g和0.34 cm3/g,对应的碘和亚甲基蓝吸附值分别是580 mg/g和90 mg/g。同时揭示了活化反应中活化剂首先与炭化料的H、O官能团发生反应形成初级孔隙,进而和C物种反应形成石墨微晶的堆垛和层错,形成多孔结构。     

微型流化床反应分析及其对煤焦气化动力学的应用

在概述最新研发的微型流化床反应分析(micro-fluidized bed reaction analysis,MFBRA)方法与应用的基础上,应用该方法进一步研究了半焦-CO₂、半焦-水蒸气等温气化反应动力学,并与热重分析(thermogravimetric analyzer,TGA)求取的气化反应动力学数据比较。在最小化气体扩散的实验条件下,利用MFBRA和TGA测定求算的半焦-CO₂、半焦-水蒸气气化反应在受反应动力学控制的低温段的活化能非常接近,说明了MFBRA对等温气化反应分析的适用性和可靠性。实验研究还发现:半焦-CO₂、半焦-水蒸气气化反应在MFBRA中受反应动力学控制的温度范围较在TGA中明显宽,且在具有明显扩散影响的高温段通过MFBRA测定的半焦-CO₂气化反应表观活化能明显大于利用TGA测定的值,表明在MFBRA中受到的气体扩散抑制效应较小。     

粒径对餐厨沼渣热解制备生物炭中磷和重金属的影响

以3种粒径餐厨沼渣为原料,在600℃下热解制备生物炭,研究粒径对沼渣（BR）及生物炭（BRC）中磷和重金属的影响,并采用TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估对其安全性进行系统研究。结果表明：BR及BRC中的磷主要以酸溶态磷（HCl-P）为主,残渣态磷（Res-P）次之,其余磷形态含量较低,总磷含量均呈现出随粒径增大而降低的趋势。热解促进H₂O-P、NaHCO₃-P和NaOH-P向HCl-P和Res-P转化。随着粒径的增大,BR中Cu、Zn总量增加,Cr减少,BRC中的Cr、As总量增加,Zn、Pb减少。并且BR中Cr、Zn、Pb和As中可氧化态和残渣态F3+F4随粒径增大而减少;BRC中Cr、Pb、As中F3+F4随粒径增大而减少,而Cu、Zn、Cd与之相反。TCLP浸出毒性和重金属潜在生态风险评估结果表明BR及BRC中重金属均属于低风险水平。     

白酒糟循环流化床燃烧灰直接肥料化利用

研究了白酒糟循环流化床燃烧灰直接作为肥料的可能性和效果,以其为肥料种植油菜,考察了油菜在5种土壤中发芽和生长情况. 结果表明,白酒糟燃烧灰对不同生长阶段的油菜有不同影响,对壤质土中的油菜发芽有抑制作用,但能明显改善粘性土壤中油菜的生长环境,油菜的净增量和产量都有明显增加. 白酒糟燃烧灰还能提高酸性土壤pH值,使土壤环境向中性(pH 6.97~7.74)转变,有利于腐殖酸分解和植物生长. 土壤与白酒糟燃烧灰质量比为5:1时,与原土相比,泸州国窖红土壤、泸州青稞土壤及富阳土壤中油菜净增量分别为80.1%, 80.9%, 163.6%,表明利用白酒糟燃烧灰作为植物生长肥料是可行的.     

沉降炉中生物质热解产物的脱硝特性

利用连续沉降炉模拟白酒糟循环流化床解耦燃烧再燃区的反应气氛,研究各因素对半焦、焦油和热解气脱硝效率(比脱硝效率)的影响. 结果表明,反应温度由800℃升至1050℃,热解产物比脱硝效率均增大;半焦和焦油达到最佳比脱硝效率所需的停留时间为3.4 s;随反应气中NO浓度由400′10-6(j)增加到1000′10-6(j),热解产物比脱硝效率均呈降低趋势,但NO绝对还原量却呈增加趋势;随反应气中O2浓度增加,半焦比脱硝效率增大,热解气比脱硝效率降低,焦油比脱硝效率呈先增加后减少的趋势,在O2浓度为1.6%(j)时达最大,为60.1%. 在本研究的反应条件下,焦油比脱硝效率最好,热解气次之,半焦效果较差.