有机废弃物在水热-热解耦合过程中NOx前驱物的释放机制研究

作者

庄修政宋艳培阴秀丽吴创之
单位

中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广东省新能源和可再生能源重点实验室广东省环境资源利用与保护重点实验室中国科学院大学
摘要

以城市污泥（SS）、中药药渣（HTW）和硅藻（DT）为对象,在水平管式反应器上对比研究了水热处理前后样品在热解过程中NOx前驱物的生成特征,并结合热重（TGA）和X射线光电子能谱（XPS）表征分析了该耦合过程对NOx前驱物的影响机制。结果表明,在240℃下进行水热预处理能直接或间接地影响样品燃料N在不同热解阶段时的转化路径,从而在整体层面上降低NOx前驱物的释放量,例如当热解温度为900℃时,源于水热焦燃料N的NOx前驱物为55.0%(SS240)、48.1%(HTW240)和51.2%(DT240),比未经处理样品的NOx前驱物释放量分别少9.5%（SS）、6.0%（HTW）和15.4%（DT）,但若以原料燃料N为基准,源于水热焦的NOx前驱物则比未经处理样品的NOx前驱物释放量分别少90.1%（SS）、41.9%（HTW）和59.8%（DT）,并且对NH3的抑制效果高于HCN。进一步根据热失重曲线及其半焦N官能团的演变规律可以推测,水热预处理对NOx前驱物的两条影响机制,即含N官能团的脱除（对于初次反应的NH3释放）与含N官能团的稳定化（对于二次反应的HCN释放）,可为废弃物的清洁利用提供理论参考。
关键词

有机废弃物水热预处理热解过程 NOx前驱物释放机制
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金（51676195）；广东省自然科学基金（2017B030308002）；广东省科技计划项目（2018A050506068）；广东省省级科技项目（2017B030314057）资助~~；
文章目录

1 实验部分
1.1 实验原料
1.2 水热实验
1.3 热解实验
1.4 实验表征及分析方法
2 结果与讨论
2.1 水热焦的基本特性
2.2 水热焦的热失重特性
2.3 水热焦的NOx前驱物释放与调控
2.3.1 NOx前驱物的释放分析
2.3.2 NOx前驱物的调控机制
3 结论
引用格式

庄修政,宋艳培,阴秀丽,吴创之.有机废弃物在水热-热解耦合过程中NO_x前驱物的释放机制研究[J].燃料化学学报,2020,48(05):551-561.