一种煤与两种城市污水污泥混合热解的热重分析.pdf

第39卷第了期
燃料化学学报
年1月
Journa of Fuel Chemistry and Technology
文章编号:0253-2409(2011)01-0008-06
种煤与两种城市污水污泥混合热解的热重分析
秀如…2,吕清刚',矫维
(1.中科学院工程热物理研究所,北京100190;2.中国科学院研究生院,北京100049)
摘要:采用热重分析法对一种煤和两种城市污水污泥(S1和S2)及其混合物进行了热解实验研究,揭示了煤和污泥在氮气
中的热解特性及污泥对煤热解特性的影响。煤和污泥的热解特性参数不同,主要表现在总失重率、失重速率及挥发分析出温
度区问等。煤与污泥S1混合有助于增加样品的热解总失電率,提高失重速率;污泥S1与煤的挥发分析出区问部分重合,污
泥灰中含的无机物对煤的热解起到催化效果;煤和S2污泥混合后热解反应过程中无明显相互作用;煤与城市污水污泥混合
物的相互作用与样品特性和混合比例有关。
关键词:煤;污泥;热解;热重分析;催化
中图分类号:X705文献标识码:A
Thermogravimetric analysis of
co-pyrolysis of coal with different municipal sewage sludge
LIU Xiu-ru", LU Qing-gang, JIAO Wei-hong
(1. Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences, eijing 100190, China
2. Craduate Uninersity of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Abstract Pyrolysis experiments of coal, two kinds of municipal sewage sludge(S1 and S2and the mixture
were carricd out in nitrogen atmosphere by thermogravimetric analysis. The pyrolysis characteristics of the coal
and the municipal sewage sludge samples and the effects of sewage sludge on coal pyrolysis were studied. The
coal and sewage sludge have different pyrolysis characteristics parameters in aspects of total weight loss, weight
loss rate and volatile release temperature range. Appropriate mixing of SI and coal is beneficial to the ine
the total weight loss and weight loss rate of pyrolysis reaction. There is partial overlap between the volatile
release ranges of S1 and the coal. The inorganic matter in sewage sludge ash has catalytic effect on coal
pyrolysis. The pyrolysis of the mixture of coal and $2 shows no obvious synergistic effect. The pyrolysis
characteristics of the mixture of coal and municipal sewage sludge are related to the characteristics of samples and
the mixing ratio
Key words: coal sewage sludge; pyrolysis; thermogravimetric analysis; catalysis
煤热解是采用较温和的温度条件,在隔绝空气解等特性参数,是大型反应器结构及工艺设计的必
的气氛中,使煤分解获得化学品和清净燃气的过程,要数据。 Biagini等?采用热重分析仪考察了不同
是煤炭高效清洁利用的途径之一,2。研究表明,煤种和一种污泥在热解过程中的挥发失重行为,并
在煤中添加一些无机化合物能够影响煤的热解过分析了热解动力学数据。陈晓平等”研究了几种
程
污泥和一种煤单独及混合热解特性及灰熔融特性。
城市污水污泥是城市污水处理的副产物,需要目前,对于煤和城市污水污泥混合热解的研究相对
进行再处理和处置。污泥热解技术因在减量化和无较少,两种燃料是否具有相互影响有待进一-步研究。
害化处理的同时可以回收污泥所含有的能量而受到
本实验的目的是研究一种烟煤与两种城市污水
关注4,?
污泥在N2气氛中的热解行为,考察污泥添加量对
将煤与一定量的城市污水污泥混合热解,期望煤热解特性的影响规律,为煤与污泥的混合热解工
利用污泥中的有机物分解或含有的无机化合物促进艺研发提供参考数据。
煤的热解转化过程。热重分析是一种研究物质受热1实验部分
所发生的质量变化特性的一般方法。通过热重实验1.1实验条件实验在 Perkin Elmer公司的 Pynis
的TG和DTG曲线分析,可以得到燃料的燃烧或热 Diamond TG-DTA热分析仪上进行,温度按设定程
收稿日期:2010404-11;修回日期:2010-083.
联系作者:昌清附,博士,研究员,E-mail:qg!lu@mlep.ac.cn。
作者简介:刘秀如(1978-)、女,博士研究生,热能,工程专业,E-mal:;linxian@mail.etp.ac.cn