城市可燃固體廢棄物熱解及熱解油高值化研究.pdf

1、可燃城市固體廢棄物(MSW)熱解液化是解決城市垃圾的有效手段之一，其熱解液體產物——熱解油可作為液體燃料和化工原料。但是，可燃城市固體廢棄物的復雜性和多樣性，使得熱解技術受到一定的限制，因而需要深入研究可燃MSW的熱解特性;其次是熱解油的品質不高，需要進行高值化研究以提升熱解油的利用效率。本文圍繞典型MSW研究了單組分和混合組分熱解液化實驗研究，基于垃圾分類調查對模擬可燃MSW熱解產油特性進行研究;并結合柱層析與催化酯化對模擬可燃MSW

2、熱解油進行高值化研究;在三種典型組分混合熱解的實驗基礎上建立了對于混合組分的產油率預測模型。
　　 論文對三種典型組分進行熱解液化制油實驗，結果表明:快速熱解下產油率較高、熱解過程較完全且熱解油品質相對較好，為實現(xiàn)連續(xù)進樣、產油率最大和熱解油高品質，應選快速熱解方式熱解制油;快速熱解下廢紙板、廢輪胎和聚氯乙烯(PVC)產油率分別在熱解溫度為600℃、550℃和550℃時達到最大;熱解溫度對三種典型組分熱解油的成分影響較大。在55

3、0℃改性凹凸棒土的催化下，廢輪胎和PVC的熱解產油率分別提高了31.09％和18.45％;廢紙板與PVC或廢輪胎混合熱解時產油率提高，廢輪胎與PVC混合熱解產油率降低。對于混合組分在550℃下無催化熱解大多能獲得最佳的熱解油產率;混合組分在改性凹土催化熱解下熱解油的產率均得到提升;當混合組分中PVC占33.33％以上時催化效果較明顯;當混合組分中某一單組分含量較大時，其他組分對熱解產油率有影響，如三組分含量較為均等則混合熱解相互影響較小

4、。基于垃圾分類調查，對模擬可燃MSW進行熱解實驗，在550℃下八種組分混合熱解油的產油率為43.60％，在凹土催化熱解下八種組分混合熱解油的產油率為47.40％。
　　 論文分析了模擬可燃MSW熱解油的理化性質和化學成分。熱解油具有高含水率、強腐蝕性、熱值較高、熱穩(wěn)定性差等特性;通過FTIR和GC-MS分析，熱解油中主要含有酸類、酮類、醇類、醛類、酯類以及芳香族類等化合物。鑒于熱解油含有一定量的烴類物質，利用柱層析將其分離:CH

5、2Cl2對單環(huán)芳烴、脂肪烴有較好的洗脫性能，其中單環(huán)芳烴類化合物中苯乙烯占38.21％;丙酮對單環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴具有較好的洗脫性能;CH2Cl2和C3H6O的分離效率分別為11.4％和24.8％，分離出37.63％的烴類物質。對經過層析柱分離剩余的熱解油進行催化酯化研究，結果表明在固體酸催化劑La3+-SO42-/TiO2-SiO2能達到較好的酯化效果，熱解油中酸類降低而酯類和縮醛類增加，降低了酸性和腐蝕性，提高了熱解油的穩(wěn)定性和品質。