摘要:采用管式炉热解装置,在700-1000℃温度范围内对不同含水率的生物污泥进行中高温常压热解实验,研究了加热模式、热解终温、物料含水率及升温速率对热解产物产率及气相产物组成的影响规律。结果表明,待温度达到设定温度后,迅速将物料送入反应区的加热模式有利于得到商品质的可燃气体:高温能减少固体碳和焦油的生成,提高气相产物产率,1000℃时气相产物质量比可达36%,其中H2与CO体积浓度分别增至30%和32%,而C2H4、C2H6及C3H8等轻质烃浓度则出现相应降低,这说明热解终温的提高能促进产物发生二次裂解,有利于富氢气体的生成;同时,随着物料含水率的增加,固体碳产率也会降低,气相产物产率增大,氢气浓度从17%提高到36%,当含水率为84%时,H2+CO的含量达到最大值,这是由于在反应初始阶段,污泥所含水分会转化为高温水蒸气,引发水蒸气重整反应,并与污泥发生部分气化反应,从而增加了气体产率和氢气组分的含量;另外,提高热解升温速率及延长气体停留时间都能使气相产物的产率得到相应增加。故湿污泥在高温条件下进行的快速热解过程既包含了热解反应,又发生了气化反应,一次性完成了污泥的干燥、热解和气化,更有利于氢气组分和其他可燃气体的生成,所产生的气体热值高达12MJ/m3以上。