含油污泥低溫熱解的影響因素及產(chǎn)物性質(zhì)
摘要：利用外熱式固定床反應(yīng)系統(tǒng)對含油污泥進行了熱解實驗,研究了污泥性質(zhì)、熱解終溫及加熱方式對熱解產(chǎn)物分布的影響,并對產(chǎn)物性質(zhì)進行了探討。結(jié)果表明,熱解液體與氣體的產(chǎn)率隨揮發(fā)分含量的升高而增大;升高熱解終溫可促進一次分解與二次分解反應(yīng)的進行,直到500℃時液體產(chǎn)率達到最大值;而快速加熱方式會降低固體與液體的產(chǎn)率;熱解的液體產(chǎn)物是組成復(fù)雜的寬沸點油,C5~C27 的烷烴含量高;熱解氣體與固體殘渣分別以烴類和灰分為主。
關(guān)鍵詞：含油污泥;熱解;影響因素;固定床反應(yīng)器
含油污泥是在原油開采、集輸及煉制過程中產(chǎn)生的由礦物油、礦物質(zhì)及水構(gòu)成的廢物,具有成分復(fù)雜、性質(zhì)變化大及環(huán)境危害嚴重的特點。據(jù)不完全統(tǒng)計,2006 年我國產(chǎn)生量達10~44 萬t[1],另有數(shù)量巨大的污泥積存于堆場內(nèi)。含油污泥處理已成為石化行業(yè)亟待解決的重要環(huán)境問題之一。熱解是在無氧或缺氧的條件下,利用高溫使含油污泥中的有機成分發(fā)生裂解,逸出揮發(fā)性產(chǎn)物并形成固體焦炭的一種熱處理技術(shù)。其特點是處置徹底、減量減容效果好、二次污染少、資源回收率高、回收方式靈活,在含油污泥處理領(lǐng)域受到關(guān)注[2]。
目前國內(nèi)外對含油污泥熱解工藝已經(jīng)展開初步實驗研究。Schmidt 等[3]與陳超[4]等分別在循環(huán)流化床與小型回轉(zhuǎn)窯上進行了實驗,重點研究反應(yīng)爐型的工程適用性。Shie[5]等在熱重分析儀上對其熱解的反應(yīng)動力學(xué)進行了探討,而對于含油污泥熱解的影響因素及產(chǎn)物性質(zhì)有待進一步深入研究。為此,作者利用自行設(shè)計和制造的小型外熱式固定床反應(yīng)系統(tǒng)進行熱解實驗,研究影響因素、污泥性質(zhì)、熱解終溫及加熱方式對產(chǎn)物分布影響的規(guī)律,并對熱解產(chǎn)物性質(zhì)進行了分析,為含油污泥熱解工藝的優(yōu)化設(shè)計與合理運行操作提供理論基礎(chǔ)。
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