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《华中科技大学》 2017年
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生活垃圾与玉米秸秆共水蒸气气化制备富氢燃气的研究

郑丰  
【摘要】:玉米秸秆和城市生活垃圾这两种固体废弃物产量巨大,热值较高,直接丢弃会造成严重的资源浪费和环境污染,同时利用这两种废弃物能够有效减少环境污染,提高资源利用率。本文主要针对玉米秸秆与生活垃圾混合的物料进行水蒸气气化制取富氢燃气的实验研究。(1)对单组分和多组分(垃圾和玉米秸秆)利用热分析(TG/DTG)方法进行其热解特性研究。结果显示,纸张和橡胶有两个失重峰,其余只有一个失重峰;多组分共热解时,除了玉米秸秆只有一个失重阶段以外,其他混合物料均有2个失重阶段,并且失重率以及残留率均受比例的影响;对各个组分进行动力学分析,结果显示,混合组分的活化能均低于计算得出的加权平均值,说明玉米秸秆的添加促进了垃圾的热解。(2)对混合物料进行固定床管式炉共水蒸气气化实验研究,考查混合比例(垃圾占比100~0%),温度(700~950℃),水蒸气流量(0.5~4g/min)对产氢的影响。结果表明,当玉米秸秆比例为40%时,氢气产率最高,说明玉米秸秆能够促进垃圾的气化反应;温度升高能够提高氢气产率,在900℃时最高;水蒸气流量在2g/min是能达到最高值,产氢率为51.26g/kg。水蒸气流量和高温使焦油中无支链的低环芳香化合物含量增加,含氧化合物明显减少。(3)使用碱土金属进行催化气化实验研究,结果表明CaO在添加比例为0.4时,产氢率最高为78.75g/kg;MgO在添加比例为0.3时,产氢率最高为68.83g/kg;添加比例为0.3,复合催化剂中CaO/MgO为2时,产氢率最高为89.81g/kg。单组分催化剂产生的焦油性质差别不大,但添加复合催化剂产生的焦油成分种类更少。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X705;TK6

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