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微波热解处理污泥技术简介
来源:湖南长仪微波科技有限公司作者:长仪微波网址:http://www.changemw.com
文章附图

  近年来,污泥处理一直是固废处理的难点和重点,微波因其特性受到国内外研究的普遍重视,研究者们对污泥的微波热解进行了大量而系统的研究,分析了热解过程及气、液、固三相产物的特性并与常规热解进行了比较。

  研究结果表明:在无微波吸收剂的情况下,污泥的温度不会超过200℃,仅能实现污泥的干燥,不能实现进一步的热解。使用热解本身生成的含碳残留物(焦炭)作为微波吸收剂可以实现污泥快速有效的热解,热解温度可以到达900℃以上,吸收剂的合适含量为5wt%,也可以使用石墨作为微波吸收剂。与常规热解相比,温度上升至相同值,微波热解耗时要少的多。

  在热解产物中,以质量分数计,水分含量最高,这是由于污泥中的含水量很高(大于70%),其次为气体成分,再次为固体焦炭,含量最少的为油份。与常规电炉加热相比,微波热解油产率高,气体产率低。这是由于微波加热时,试样被直接加热,可以在短时间内达到高温而反应器内壁温度低于试验温度,这样挥发分在高温区的滞留时间相对较短,不利于挥发分的二次裂解;而电加热时,反应器壁温高于试样,挥发分在高温区滞留时间长,有利于二次裂解反应,使得不凝气体含量增加。

  微波热解油中含有100余种成分,其中主要可以分为八大类:单环芳香族类,脂肪族类(烷、烃),有机酸,酯类,酰胺类,腈类,类固醇类和多环芳香烃(PAHs)。

  在相同的热解温度下,微波热解油中多环芳香烃含量远少与常规热解,而且油中没有污染严重大分子的PAHs存在,PAHs是一种致癌物质。使用石墨作吸收剂较之焦炭更易于脂肪族类长链的裂解,使得单环芳香族类增加。微波热解油的热值与常规热解相当,大约为33000~37000 kJ/kg

  微波热解气体的主要成分有:H2、02、N2、CO、C02、CxHv。与常规热解相比,微波热解产生的气体中,合成气(CO+H2)含量高,而CxHy的含量低,使得其热解气热值低于常规热解气,大约为6600~8600 kJ/m3。对于合成气(CO+H2)的产量影响,使用焦炭作吸收剂比石墨高,使用多模腔比单模腔高。当用焦炭作吸收剂和多模腔加热时,合成气的体积分数可达66%。Cao的存在对于产H2的反应有催化作用。

  微波热解所得固体残留物(焦炭)呈碱性,其孔隙化程度不如常规热解焦炭,在足够高的温度(1000℃)下,固体残留物会出现部分玻璃化现象,致使其不能升级作为吸收剂,这些特性即使经过物理活化也不能得到大的改善。然而正是由于这种特性,可以将重金属密封在玻璃相中,使得微波热解焦炭较之常规热解焦炭具有对重金属和有机物更好的抗渗析能力。

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