市政污泥在超臨界甲醇條件下酯化制油研究.pdf

1、能源短缺和環(huán)境問題是當(dāng)今世界面臨的兩大難題，能源短缺尤其是石油短缺阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。污泥來源于污水處理過程，其處理處置已成為世界性的難題。尋找新的處理處置方法，使其朝著無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化方向發(fā)展成了一個(gè)日益關(guān)注的問題。污泥油化技術(shù)是很有前途的污泥資源化處置方式之一，在污泥無害化的基礎(chǔ)上還能夠得到和石油特性相似的生物油而受到廣泛關(guān)注。本文采用間歇式高溫高壓反應(yīng)釜對(duì)市政污泥在超臨界甲醇條件下的油化行為進(jìn)行了研究，并利用常

2、壓蒸餾法對(duì)反應(yīng)生成液進(jìn)行加工處理，采用量熱儀、元素分析儀等儀器對(duì)生物油進(jìn)行了全面分析。
　　 本文研究了市政污泥在超臨界甲醇條件下的油化行為。主要考察了溫度、停留時(shí)間、反應(yīng)壓力、污泥/甲醇配比、甲醇填充率、催化劑及催化劑濃度對(duì)污泥油化過程的影響。溫度和停留時(shí)間是影響污泥油化反應(yīng)最重要的兩個(gè)因素。當(dāng)溫度控制在360℃，停留時(shí)間80min時(shí)，制得的生物油產(chǎn)量最高，其產(chǎn)油率可達(dá)44.7％。隨著溫度和壓力的增加，產(chǎn)油量是提高的，但并不是

3、溫度越高壓力越大，對(duì)反應(yīng)就越有利，試驗(yàn)時(shí)要謹(jǐn)慎控制溫度和壓力。甲醇用量和污泥/甲醇的固液比都有個(gè)最優(yōu)值，當(dāng)甲醇用量為400mL，污泥和甲醇的固液比在1/20時(shí)，污泥和甲醇在超臨界條件下的協(xié)同作用是較好的。加入催化劑能有效的促進(jìn)污泥生物油的生成，堿性催化劑KOH有明顯的催進(jìn)效果。
　　 通過對(duì)制得的生物油的燃料性質(zhì)與燃料油進(jìn)行比較，除閃點(diǎn)、硫含量和灰分不符合標(biāo)準(zhǔn)外，基本可以滿足4＃燃料油的標(biāo)準(zhǔn)要求。生物油的穩(wěn)定性差、固體顆粒含量高

4、、含有一定量的金屬離子，這些物質(zhì)的存在影響生物油的儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用，需要對(duì)生物油進(jìn)行改進(jìn)性加工來消除固體顆粒物和金屬離子等的影響，以得到高品質(zhì)油品。污泥制得生物油的同時(shí)，會(huì)生成一定量的固體殘?zhí)?，盡管其吸附能力較差，但由于來源便宜，因而可以作為一種廉價(jià)吸附劑來使用。
　　 最后通過對(duì)污泥油化過程進(jìn)行能耗分析和經(jīng)濟(jì)效益核算，得出在不考慮反應(yīng)釜熱效率的前提下，當(dāng)污泥含水率低于65％時(shí)，生物油的價(jià)值可以滿足油化過程的能耗費(fèi)用，而且還能盈利，而