PDF《城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析》

第36 卷第

8 期2016 年8月环境科学学报Acta Scientiae Circumstantiae Vol.

36,No.8 Aug.,

2016 基金项目: 国家自然科学基金(No.51308132);

广东省高层次人才特殊支持计划(No.2014TQ01Z248);

广东省科技计划(No. 2015B020235013, 2014A050503063,2015A020215033);

广州市科技计划项目(No.201510010033,2016201604030058) Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.51308132), the Guangdong Special Support Program for Training High Level Talents (No.2014TQ01Z248 ), the Science and Technology Planning Project of Guangdong Province, China ( No. 2015B020235013, 2014A050503063, 2015A020215033) and the Scientific and Technological Planning Project of Guangzhou, China(No.201510010033, 2016201604030058) 作者简介: 刘敬勇(1979―), 男, 教授(博士);

?通讯作者(责任作者) E?mail:www053991@ 126.com Biography: LIU Jingyong(1979―), male, professor (Ph.D);

?Corresponding author E?mail:www053991@ 126.com DOI:10.13671 / j.hjkxxb.2016.0001 刘敬勇,黄李茂,宁寻安,等.2016.城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析[J].环境科学学报,36(8):2955?2967 Liu J Y, Huang L M, Ning X A, et al. 2016. Analysis of co?combustion characteristics of sewage sludge and water hyacinth [ J]. Acta Scientiae Circumstantiae,36(8):2955?2967 城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析 刘敬勇? ,黄李茂,宁寻安,郭家宏,孙健,张耿,王玉洁,陈佳聪,程建楠 广东工业大学 环境科学与工程学院, 广州

510006 收稿日期:2015?10?04 修回日期:2015?12?31 录用日期:2015?12?31 摘要:对广州城市干污泥与水葫芦的单一及混合样进行了热重实验,通过 TG?DTG 曲线计算了不同焚烧条件下其混燃特性指数,建立了其掺烧 的动力学方程.结果表明,污泥单独燃烧曲线分为水分析出、挥发分的析出和燃烧、次挥发分及固定碳的燃尽、残留物的燃烧和分解

4 个过程, 其中,挥发分的析出和燃烧是污泥燃烧的主要控制阶段;

水葫芦的燃烧则分为水分析出、挥发分析出燃烧、固定碳燃烧、残留物质的燃烧和分 解.污泥添加 10% ~40%水葫芦后,其燃烧性能得到改善,其中,着火点 Ti 有所升高,挥发特性指数 D 及综合燃烧特性指数 S 分别增加了 0.22 ~ 1.

06、0.10~0.92 倍.随着水葫芦的添加量增加,污泥挥发分析出及燃烧更加激烈,污泥和水葫芦混燃过程中出现较强的协同交互作用.相对于空 气气氛,在富氧(V(CO2 ) / V(O2 )= 8/ 2)条件下,混合试样的燃烧受到抑制.采用积分法(Coats?Redfern 方程)计算得到污泥的质量平均表观活 化能(Em )在32.09~34.70 kJ ・ mol-1 之间,水葫芦的 Em 在30.56~51.63 kJ ・ mol-1 之间,而混合试样的 Em 在22.44~28.40 kJ ・ mol-1 之间,污泥与水 葫芦混燃其 Em 有所降低,与燃烧特性指数的增加是相对应的. 第一挥发分峰前取 n = 0.

5、第一挥发分峰后及其他峰取 n =

2 可描述各燃烧阶段 的反应机理. 关键词:污泥;

水葫芦;

混合燃烧;

热重分析;

燃烧特性;

动力学模型 文章编号:0253?2468(2016)08?2955?13 中图分类号:X705 文献标识码:A Analysis of co?combustion characteristics of sewage sludge and water hyacinth LIU Jingyong? , HUANG Limao, NING Xun′an, KUO Jiahong, SUN Jian, CHANG Kenlin, WANG Yujie, CHEN Jiacong, CHENG Jiannan School of Environmental Science and Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou

510006 Received

4 October 2015;

received in revised form

31 December 2015;