污泥掺混褐煤水热制固体燃料的理化特性

摘要

为了解决污泥单独水热碳化灰分高、热值和资源化利用率低等问题,通过水热处理的方法对城市污泥掺混低阶褐煤进行提质处理,对水热提质固体燃料的燃料特性、孔隙结构以及化学结构的变化等理化特性进行研究.结果表明,当污泥与褐煤质量添加比为1∶9时,随着水热温度的提高,固体燃料中碳含量以及热值大幅度提高,且原子个数比n(H)(C)和n(O)(C)显著下降.固体燃料羟基或羧基官能团中—OH和酰胺官能团或羧基官能团中—C=O的相对光谱吸收强度显著降低,表明提质过程中污泥与褐煤发生了显著的脱水和脱羧反应.通过13C核磁共振波谱分析,发现随着提质温度的升高,甲氧基减少的速率最快,摩尔分数从5.76％减少到了1.31％,羧基和羰基的摩尔分数从9.03％减少到5.64％,说明固体燃料中氧元素的丢失不仅与脱水作用有关,与羰基和羧基的转化以及甲氧基的变化也密切相关;芳香化碳的摩尔分数显著增加,表明固体燃料的芳香化程度加深,煤质特性提升.