抗生素菌渣热解N官能团变化特征及其与NOx前驱物关系研究

• 作者: 刘华财 吴创之 林均衡 袁洪友 詹昊 阴秀丽 黄艳琴
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 抗生素菌渣 N官能团 NOx前驱物 低温热解 N去除
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1219-1229
• 页数: 11页
• 分类号: TK6
• 字数: 7640字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2409.2017.10.009

摘要

以青霉素菌渣(PMW)和土霉素菌渣(TMW)为对象,在水平管式反应器中进行快速热解,采用X射线光电子能谱(XPS)表征和化学吸收-分光光度定量分析方法,研究了抗生素菌渣热解N官能团变化特征及其与NOx前驱物的关系.结果表明,菌渣燃料N官能团分为无机N(N-IN)和蛋白质及其水解产物N(N-A)两种.决定菌渣NOx前驱物以NH3-N为主,N官能团主要为N-A,PMW占81.1％、TMW占59.0％.在低温区间,N-IN在150-250℃分解和N-A在250-450℃转化,为NH3-N主要来源;PMW和TMW产率分别为20.9％和25.6％,而HCN-N产率小于2％,基本与燃料N官能团特征无关;该阶段伴随吡啶N(N-6)和吡咯N(N-5)的生成及转化,峰值在350-400℃.在高温区间,半焦N反应,主要是N-6和N-5的转化,为NH3-N和部分HCN-N的来源;该阶段伴随少量更稳定质子化吡啶N(N-Q)和氮氧化物N(N-X)生成.由于N-IN和不稳定N-A低温下会快速分解,250-300℃下菌渣半焦N去除高达40％、能量损失可控制在25％,因此,采用合适低温热解处理菌渣,在保证能量前提下可有效去除燃料中的N.