印染污泥与茶叶渣协同热处置特性及重金属迁移转化行为研究

发布时间：2024-03-30 14:54

　　印染污泥的组成比较复杂,污染物较多,处置成本非常巨大。焚烧法能够快速、彻底的实现污泥的减容减量并可回收能源,焚烧的热能可回收利用于发电供热等。污泥焚烧的处理逐渐成为最佳的处理方式之一,具有巨大的发展潜力和前景。印染污泥具有含水率高,热值低,灰分较高等特点,导致其单独焚烧过程不稳定,反应不彻底,消耗大量的能源。茶叶渣具有挥发分高,热值高、灰分低和产量大等特点,与印染污泥掺烧可以改善其燃烧性能。然而,焚烧过程中会排放大量的重金属等有毒有害物质污染环境制约着焚烧技术的使用。本论文对印染污泥和茶叶渣的掺烧特性以及过程中重金属的迁移转化行为进行了探讨。(1)采用热重分析(TGA)考察了茶叶渣在不同升温速率,不同燃烧气氛下的燃烧特性。结果表明茶叶渣在N₂/O₂和CO₂/O₂气氛下燃烧过程包括3个阶段,主要阶段发生200～600°C温度段,CO₂替代N₂使失重峰出现延迟。随着升温速率的增加,茶叶渣的燃烧参数T_i、T_p、T

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 印染污泥的概述
        1.2.1 印染污泥的来源和组成
        1.2.2 印染污泥的处置
    1.3 污泥热处理研究现状
        1.3.1 污泥焚烧及掺烧研究进展
        1.3.2 污泥处理过程中重金属的迁移转化研究现状
    1.4 本课题来源及主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 主要研究内容
第二章 单一物质茶叶渣的燃烧特性研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验装置和条件
        2.2.3 燃烧性能参数
        2.2.4 动力学和热力学分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 茶叶渣的热重曲线分析
        2.3.2 茶叶渣的燃烧参数及性能评价
        2.3.3 茶叶渣的燃烧动力学分析
        2.3.4 茶叶渣的燃烧热力学分析
        2.3.5 茶叶渣燃烧释放气体分析(TG-FTIR)
    2.4 本章小结
第三章 单一物质茶叶渣热解特性研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验仪器与条件
        3.2.2 实验材料
        3.2.3 反应动力学分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 茶叶渣热重分析
        3.3.2 茶叶渣热解动力学分析
        3.3.4 茶叶渣热解气态产物热重-红外光谱分析(TG-FTIR)
        3.3.5 茶叶渣快速热解-气相色谱/质谱分析(Py-GC/MS)
    3.4 本章小结
第四章 印染污泥与茶叶渣掺烧特性研究
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 实验仪器与条件
        4.2.2 实验材料
        4.2.3 燃烧性能参数
        4.2.4 主成分分析
        4.2.5 反应动力学分析
        4.2.6 交互作用
        4.2.7 Factsage热力学模拟
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 印染污泥与茶叶渣的掺烧特性分析
        4.3.2 主成分分析(PCA)
        4.3.3 燃烧性能参数和交互作用
        4.3.4 掺烧反应动力学分析
        4.3.5 底渣灰分组成及特征
        4.3.6 热力学平衡模拟
        4.3.7 燃烧释放气体TG-MS分析
    4.4 本章小结
第五章 印染污泥与茶叶渣掺烧过程中重金属的迁移和转化研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验仪器
        5.2.2 实验材料
        5.2.3 实验方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同掺烧比对重金属迁移和转化的影响
        5.3.2 不同温度对掺烧过程重金属迁移转化的影响
        5.3.3 掺烧后底渣的化学组成和特性
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
攻读硕士期间参与的项目
致谢



本文编号：3942513