论文总字数：26594字

摘 要

如今社会，我国经济发展腾飞，环境事业也蒸蒸日上，但付出的代价却是日益增多的污水排放量以及污泥产生量。我们知道，传统的污泥处置方法一般都会导致二次污染，这显然有违我们的初衷，即稳定化、无害化、减量化、资源化。污泥的热解技术作为新兴的热门技术，有不产生二次污染等优点，值得费心研究。

这篇论文针对生活污泥与木屑的单独热解和共热解进行了探究，通过耐驰公司生产的同步热分析仪做出进一步的分析，重点放在了对生活污泥和木屑的共热解特性和它们彼此的协同作用上。之后，我们利用前人探究得到的动力学分析法，得到了化学过程里的活化能和指前因子的精确数值，对污泥和木屑的热动力特性做出初步分析。

在热重分析之后，我们得出了如下的结果：生活污泥的单独热解分为四个步骤，而木屑的单独热解仅分为三个步骤。根据热解动力学分析结果，生活污泥按照转化率可以分为三个区间0.1-0.75、0.55-0.75、0.75-0.95。通过对各个区间进行动力学分析，我们发现生活污泥与木屑混合共热解可以降低反应过程的活化能，有效改良热解特性，对反应效率有所提升。

关键词：生活污泥 木屑 协同作用 热解动力学

Pyrolysis process and kinetic analysis of domestic sludge

ABSTRACT

Nowadays, with the rapid development of economy and the rapid development of environment in China, the cost is increasing sewage discharge and sludge production. We know that the traditional sludge disposal methods generally lead to secondary pollution, which is obviously contrary to our original intention, namely, stabilization, harmlessness, reduction and recycling. As a new and popular technology, sludge pyrolysis technology has the advantages of no secondary pollution, which is worth studying.

In this paper, the individual pyrolysis and co pyrolysis of domestic sludge and sawdust were explored, and further analysis was made through the synchronous thermal analyzer produced by Netzsch company, focusing on the co pyrolysis characteristics of domestic sludge and sawdust and their synergistic effects. After that, we use the kinetic analysis method which has been explored by predecessors to get the accurate values of activation energy and pre exponential factor in the chemical process, and make a preliminary analysis of the thermal dynamic characteristics of sludge and sawdust.

After thermogravimetric analysis, we get the following results: the single pyrolysis of domestic sludge is divided into four steps, while the single pyrolysis of sawdust is only divided into three steps. According to the results of pyrolysis kinetics analysis, the domestic sludge can be divided into three sections: 0.1-0.75, 0.55-0.75 and 0.75-0.95. Through the kinetic analysis of each range, we found that the mixed co pyrolysis of domestic sludge and sawdust can reduce the activation energy of the reaction process, effectively improve the pyrolysis characteristics, and improve the reaction efficiency.

KEYWORDS: Domestic sludge; Biomass; Synergetic effect; Kinetics

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究背景和意义 1

1.1.1选题背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2城市污泥的传统处置方法 2

1.3城市污泥的资源化利用 3

1.3.1堆肥 3

1.3.2厌氧消化 3

1.3.3材料化 4

1.4城市污泥处理的新途径 4

1.4.1污泥饲料 4

1.4.2污泥炼油 5

1.4.3微生物燃料电池 5

1.5城市污泥资源化利用要坚持无害化处置的原则 5

1.5.1ASDUS无害化处置技术 6

1.6课题的研究内容 7

第二章 实验原料理化特性的分析 8

第三章 生活污泥与木屑共热解特性研究 13

3.1 引言 13

3.2 实验仪器 13

3.3 分析方法 13

3.3.1 协同作用 14

3.3.2 热解特性指数 14

3.4 实验结果与分析 14

3.4.1 生活污泥单独热解 14

3.4.2 木屑单独热解 15

3.4.3 生活污泥与不同比例木屑的共热解 17

3.4.4 共热解协同作用分析 22

3.5 本章小结 23

第四章 生活污泥与木屑共热解动力学特性与模型研究 24

4.1 前言 24

4.2 动力学假设条件和基本方程 24

4.3 热解动力学参数计算 26

4.4 实验结果与讨论 28

4.4.1 生活污泥单独热解动力学特性 28

4.4.2 木屑单独热解动力学特性 30

4.4.3 生活污泥与木屑共热解动力学特性 32

4.4.4 热解动力学模型 33

4.5 本章小结 34

第五章.结论与展望 35

5.1 结论 35

5.2 展望 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.1.1选题背景

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