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

• 作者: 宋艳培 庄修政 詹昊 徐彬 阴秀丽 吴创之
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 城市污泥 褐煤 共水热碳化 燃烧特性 热解反应性 半焦CO2气化 协同作用
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 2320-2332
• 页数: 12页
• 分类号: TK6
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191419

摘要

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。