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污泥处理−热解

贴在
污泥的薄圆筒(颗粒状,热解污泥)

热解是如何工作的

热解是指在没有氧的情况下升高的温度和基本上干燥的条件下的有机质的分解。该过程采用300至1300°C之间的温度,具体取决于过程类型和反应堆配置.这一过程通常在常压下进行,但也可以在0.1 - 0.2 bar(真空热解)的压力下进行,或者在50 - 200 bar的正压氢气气氛下进行。在所有的情况下,无氧条件都得以维持。

生物质热解处理方案实例

生物质热解处理方案实例来源:skocu / YouTube

热解导致一个生物炭(木炭样)固体产品,a生物油由“可凝结”的挥发性物质和“不可凝结”的气体组成,其中可能包括二氧化碳和甲烷。在有利于生物炭馏分的条件下进行的热解有时被称为烘焙,一个旨在产生固体燃料产品的过程。

工艺操作条件是根据所需要的产品选择的,热解过程的多种操作方式是公认的:

  • 慢速热解−使用较低的初始温度(~300°C)和较低的升温速率(10 - 30°C/min),持续5 ~ 10分钟。这种操作方式,也称为(干)碳化−不同于水热炭化发生在湿条件下,有利于生物炭的形成。
  • 中间热解- 以30-300°C / min的加热速率,在500至650°C的温度下进行,这种操作模式有利于生物油生产。
  • 快热解..−采用非常快的升温速率和最高温度1200°C,也产生生物油作为主要产品馏分。
  • 氢溶解- 此过程旨在产生主要的气态产品。

另外,产品相的分布主要与污泥质量有关,生物油和天然气产量随着污泥挥发性固体(VS)和水分含量的增加而增加。

热解过程的标准设计包括a反应堆,用于将颗粒固体与烟道气流分离的旋风,以及冷凝器以保持液体生物油馏分。使用氮气或一些其他惰性气体保持无氧环境。污泥通常送入小(亚3mm),预干燥的颗粒固体。

生物质热解处理方案实例(Jin Wang和Peter He, Biofuels Edu)

生物质热解处理方案实例(Jin Wang和Peter He, Biofuels Edu)来源:生物燃料Edu:王进和Peter He的生物质热解处理方案,生物燃料Edu https://www.youtube.com/channel/UCmml0VBAF9O15sx2JbEAdTA,由美国国家科学基金会和美国农业部/ YouTube资助

由裂解反应产生的气体要么被浓缩成生物油馏分,要么被收集用于出口,要么被用于加热反应器。的反应堆通常被配置为流化床,尽管更加异常的旋转锥形反应器已被商业化,并且螺旋钻/螺杆反应器成功地以大的先导秤证明。

污水污泥热解过程的例子:艾森曼Pyrobuster®

污水污泥热解过程的例子:艾森曼Pyrobuster®来源:Eisenmann SE / YouTube

在使用微波加热时,越来越兴趣作为常规加热方法的替代方案。常规加热可以产生不均匀的温度分布,导致生物油部分中的产品(例如轻质芳族化合物和多芳芳烃)产生,这使得升级到可用燃料更具挑战性。常规加热在能量效率也比​​微波加热低,主要是由于污泥的物理特性。然而,微波加热总体上仍然较高。

参考文献

生物质热解处理方案的种类许可王锦和Peter He,生物燃料Eduhttps://www.youtube.com/channel/UCmml0VBAF9O15sx2JbEAdTA,由国家科学基金会和美国农业部资助

Eisenmann Se,Youtube.comhttps://www.youtube.com/channel/UC_wKKOxtUAgw3jMr1NT1HlA

skocu, YouTube.comhttps://www.youtube.com/channel/UC5YIVUowMBWCR7Tt4a8HW7w

致谢

图片来源:Jakub Raček,布尔诺理工大学

关于这个页面

“污泥处理 - 热解”是写的西蒙朱德德

此页面最近更新于2021年4月19日

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