蘆葦漿造紙黑液流化床熱解氣化試驗研究.pdf

1、造紙黑液一種嚴重的工業(yè)污染源，其廢水具有色度大、味臭、堿度大、有機物含量高等特點，約占造紙廢水COD總排放量的90％，對環(huán)境的危害非常大。目前對木漿黑液的處理主要用傳統(tǒng)堿回收爐（Tomlinson堿回收爐），但草漿黑液因其粘度大、硅含量高等特點并不適宜該技術(shù)。本文提出了用黑液氣化技術(shù)（BLG）處理草漿黑液的新思路，研究了蘆葦漿黑液熱解的反應(yīng)特性及反應(yīng)動力學(xué)，并在小型流化床試驗臺中開展熱解氣化試驗，為開發(fā)、應(yīng)用草漿黑液的流化床氣化技術(shù)提供

2、參考。
　　首先，采用TG/DTG技術(shù)研究蘆葦漿造紙黑液的熱解特性。研究表明，蘆葦漿黑液熱解可以分為3個溫度區(qū)間，分別為183~350℃、350~560℃和560~800℃，前兩個階段主要是有機物揮發(fā)分析出區(qū)，第3個階段為堿金屬鹽分解、揮發(fā)、反應(yīng)區(qū)。第一階段失重率最大，隨著升溫速率的增加，熱解過程出現(xiàn)明顯的熱滯后現(xiàn)象，熱解速率和脫揮速率升高，固體轉(zhuǎn)化率以10℃/min的升溫速率為界，隨著升溫速率的升高先降低后升高。
　　其次

3、，在小型流化床氣試驗臺上開展了不同溫度下（530、580、630、680、730和780℃）蘆葦漿黑液顆粒及液滴的熱解（N2）和燃燒（空氣）試驗，對蘆葦漿黑液熱解和燃燒過程中的主要氣相產(chǎn)物進行實時在線采集并測定隨氣體析出的Cl、Na、K離子濃度。結(jié)果表明黑液燃燒的碳轉(zhuǎn)化率在95%以上，但氣相產(chǎn)物中的可燃氣體比例遠低于熱解。對于燃燒處理，各氣體組分按比例由高到低依次為：CO2>CO>CH4>H2>CnHm，溫度的影響不明顯。對于熱解處理，

4、氣相產(chǎn)物中CO2、CH4和CnHm的比例隨著操作溫度的升高而降低，H2和CO的比例隨著操作溫度的升高而升高。溫度對液滴燃燒、顆粒燃燒及顆粒熱解的Na、K元素遷徙影響不大，而對液滴熱解的氣相產(chǎn)物中Na、K元素的含量影響較大，尤其當(dāng)溫度高于680℃以后，液滴熱解釋放到氣相產(chǎn)物中的Na、K元素遠高于其他3種試驗條件。顆粒熱解的Cl離子釋放率隨溫度的升高而大幅增加，而其他3種試驗條件的Cl離子釋放率受溫度的影響不大。
　　最后，在小型流化

5、床實驗臺上開展不同床溫下（530、580和630℃）蘆葦漿黑液的連續(xù)給料氣化試驗研究，實時在線分析主要氣體產(chǎn)物的釋放特性及Cl、Na、K離子的遷徙隨氣化溫度的變化規(guī)律。研究表明，蘆葦漿黑液的氣化過程根據(jù)氣相產(chǎn)物的釋放規(guī)律可以分為3各階段：快速上升階段、緩慢上升階段和平衡階段。氣化溫度越高，前兩個階段所用時間越短，且穩(wěn)定后氣相產(chǎn)物尤其是H2得率越高。氣化溫度對平衡后各組分比例影響不大，從高到低依次為 H2（53%）、CO2（22%）、CO