污泥水热液化工艺参数优化的研究进展

污泥年产量大、处理困难,但因其含有较多的有机物以及较多的氮、磷等营养元素,被认为是一种不可多得的资源。水热液化是针对污泥等高含水废弃物的一种处理手段,其处理过程中各种化合物的形成取决于水热工艺参数。文中介绍了污泥的特点和处理现状,总结了近年来国内外关于污泥水热液化处理的发展历程,并重点综述了污泥水热液化处理的反应机理与影响因素,包括原料参数、液化温度、停留时间、催化剂种类、催化剂用量、气氛条件等。最后,对污泥水热液化处理制备生物油的研究前景进行了展望,认为系统研究各类污泥组分水热液化过程的反应路径、提高生物油自身品质同时降低处理成本、寻找可替代的产物应用途径等是今后污泥水热液化处理的发展方向。     

污泥与褐煤共水热碳化的协同特性研究

污泥的资源化利用一直是国内外学者研究的焦点,对其进行水热提质处理后作为燃料应用是一种潜在的利用手段。本研究主要探讨城市污泥(SS)、脱墨污泥(DS)分别与褐煤(LC)以不同混合比例(3∶7、5∶5、7∶3)共水热碳化时的协同作用,并分析其固相产物(水热炭)的燃料品质。结果表明,当LC/SS、LC/DS混合比例为5∶5时,水热炭产率分别为81.08%和86.00%,并获得了最大协同系数(水热炭产率:1.69%和0.18%;有机物保留率:11.90%和2.64%;碳保留率:4.08%和0.77%)。其中,LC/SS的协同作用总是比LC/DS显著。随着LC添加量的增大,水热炭的热值和煤化程度均随之提高,不仅改善了水热炭的燃料特性,还使得燃烧过程更为稳定且充分。由此说明,通过共水热碳化预处理的方式可以制得较高品质的燃料,从而实现污泥/褐煤的有效利用。     

城市污泥/褐煤共水热碳化产物的热化学转化特性及规律研究

污泥和褐煤通过共水热碳化预处理以制备高品质固体燃料，为污泥和低阶煤的有效处理提供了一种可行方案。本研究主要考察了城市污泥（SS）和褐煤（LC）在不同温度下（120，180，240和300℃）进行共水热碳化制得的固相产物（水热炭）的热化学转化特性和规律，包括燃烧、热解和半焦CO₂气化过程，并分析了这些过程中的协同作用。结果表明，共水热碳化预处理对城市污泥和褐煤的热利用行为有显著影响。一方面，共水热碳化处理后的水热炭相对其计算值具有更高的产率、煤化程度、热值等，同时具有更低的灰分含量。另一方面，混合物水热炭在燃烧、热解和半焦CO₂气化过程均表现出一定的协同作用（促进燃烧和热解行为，降低气化活性），且水热温度在240℃附近时，这种作用最为明显。鉴于热解和气化过程的协同效果均低于燃烧过程，共水热碳化产物被认为更适合用于燃烧。这些发现表明，将共水热碳化改性提质处理与后续热化学工艺相结合，对于能源的产生和有机废弃物的利用都有一定的积极意义。     

污泥与褐煤共水热碳化的协同特性研究

污泥的资源化利用一直是国内外学者研究的焦点,对其进行水热提质处理后作为燃料应用是一种潜在的利用手段。本研究主要探讨城市污泥（SS）、脱墨污泥（DS）分别与褐煤（LC）以不同混合比例（3∶7、5∶5、7∶3）共水热碳化时的协同作用,并分析其固相产物（水热炭）的燃料品质。结果表明,当LC/SS、LC/DS混合比例为5∶5时,水热炭产率分别为81.08%和86.00%,并获得了最大协同系数（水热炭产率：1.69%和0.18%;有机物保留率：11.90%和2.64%;碳保留率：4.08%和0.77%）。其中,LC/SS的协同作用总是比LC/DS显著。随着LC添加量的增大,水热炭的热值和煤化程度均随之提高,不仅改善了水热炭的燃料特性,还使得燃烧过程更为稳定且充分。由此说明,通过共水热碳化预处理的方式可以制得较高品质的燃料,从而实现污泥/褐煤的有效利用。