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文檔簡介
1、近年來重金屬對水體及土壤的污染十分嚴(yán)重,生長在水體或土壤中的植物吸附其中的重金屬產(chǎn)生了大量被重金屬污染的生物質(zhì)。重金屬通過食物鏈流入人體,給人體健康帶來嚴(yán)重威脅。目前,被重金屬污染生物質(zhì)主要采用填埋法或焚燒法處理,而熱解法是一種十分重要的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù),不僅不會造成生物質(zhì)資源的浪費(fèi),把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)燃料,還降低了對環(huán)境的污染。本文以被重金屬污染的水葫蘆為研究對象,對其熱解特性進(jìn)行研究,包括氣液固三相產(chǎn)率、組成、特性等以及重金屬在熱
2、解過程中的形態(tài)變化,研究分析被重金屬污染生物質(zhì)熱解的優(yōu)勢,為被重金屬污染生物質(zhì)資源化利用提供基本研究資料。
熱重分析表明,水葫蘆熱失重過程分為脫水、快速失重和炭化三個階段。重金屬(Pb、Cr、Cu)都使主要熱解區(qū)間發(fā)生前移,而且最大失重率也變大。動力學(xué)分析表明,一級反應(yīng)能很好的擬合熱解過程,重金屬(Pb、Cr、Cu)使得主要熱解區(qū)間的活化能增加。
固定床熱解實(shí)驗(yàn)考察可知,未被污染水葫蘆的最佳熱解條件為500℃,此時熱
3、解油產(chǎn)率最大為51.7%、酸值最小為100.60 mgKOH/g、熱值最高為28.87 MJ/Kg。Pb的存在使熱解油產(chǎn)率提高了15.7%,酸值降低了24.6%,熱值增加了2.5%;Cr的存在使熱解油產(chǎn)率提高了13.2%,酸值增加了2.8%,熱值降低了7.0%;Cu的存在使熱解油產(chǎn)率提高了16.2%,酸值降低了37.7%,熱值降低了6.6%。對熱解油成分分析可知,Pb、Cr、Cu都導(dǎo)致酯類化合物含量減少,含氮化合物含量增加;Pb、Cr使
4、醇類和酚類化合物含量得到較大增加,Cu基本沒有導(dǎo)致酚類含量發(fā)生變化;Pb基本沒有導(dǎo)致酸類化合物發(fā)生變化,Cr和Cu使酸類化合物增加。重金屬的存在改變了水葫蘆的熱解過程,使得生物油成分改變品質(zhì)得到一定提高,其中Pb對熱解油品質(zhì)的提高貢獻(xiàn)最大,其次是Cu和Cr。
對氣固相的產(chǎn)物分析表明,重金屬(Pb、Cr、Cu)能使氣固相產(chǎn)率普遍降低,而且重金屬提高了 H2含量,降低了 CO2含量。熱解后,80%以上的Pb以PbO的形式存在于熱解
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