印染污泥混燃特性及其燃烧动力学模型-环境科学学报.PDF

第 ３６ 卷第 ４ 期 环　 境　 科　 学　 学　 报 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．４ ２０１６年４月 　Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ Ａｐｒ．，２０１６ ＤＯＩ：１０．１３６７１／ｊ．ｈｊｋｘｘｂ．２０１５．０５２３ 刘敬勇，卓钟旭，宁寻安，等．２０１６．印染污泥混燃特性及其燃烧动力学模型［Ｊ］．环境科学学报，３６（４）：１２８６⁃１２９７ Ｌｉｕ Ｊ Ｙ，Ｚｈｕｏ Ｚ Ｘ，Ｎｉｎｇ Ｘ Ａ，ｅｔ ａｌ． ２０１６．Ｃｏ⁃ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｅｘｔｉｌｅ ｄｙｅｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｓｃｉｅｎｔｉａｅ Ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，３６（４）：１２８６⁃１２９７ 印染污泥混燃特性及其燃烧动力学模型 １，２，∗ １ １，２ １ １，２ １，２ 刘敬勇 ，卓钟旭 ，宁寻安 ，傅杰文 ，郭家宏 ，王玉洁 １． 广东工业大学环境科学与工程学院，广州５１０００６ ２． 广东工业大学环境健康与污染控制研究院，广州５１０００６ 收稿日期：２０１５⁃０４⁃２０　 　 　 修回日期：２０１５⁃０６⁃１８　 　 　 录用日期：２０１５⁃０６⁃１８ 摘要：采集了广东某印染污泥（ＹＲ）、造纸污泥（ＺＺ）及两种市政污水污泥（ＬＪ、ＫＦＱ），利用热重法对不同来源污泥的单一及混合样在不同焚烧 条件下进行了热重实验研究，并通过ＴＧ⁃ＤＴＧ 曲线计算了各试样的综合燃烧特性指数，获得了其燃烧动力学参数． 结果表明，各单一试样的燃 烧主要分为水分析出、挥发分析出、固定碳燃烧和残留物的燃烧和分解４个燃烧阶段，其中挥发分的析出制约着ＹＲ、ＫＦＱ、ＬＪ污泥的整个燃烧 过程，而ＺＺ污泥还受到固定碳燃烧阶段的显著影响． 当向印染污泥中加入５０％的ＫＦＱ市政污泥后，ＹＲ污泥的综合燃烧特性指数和可燃性指 数分别提高了将近２倍和１．６倍． 富氧（ＣＯ ／ Ｏ ）燃烧可以提高印染污泥的后期燃烧强度，降低印染污泥燃烧阶段活化能，促进印染污泥的综 ２ ２ 合燃烧性能．采用积分法（Ｃｏａｔｓ⁃Ｒｅｄｆｅｒｎ方程）计算得到各燃烧阶段反应的机理方程及相应的活化能参数，发现第一挥发分峰前取反应级数ｎ＝ ＝ ０．５、峰后ｎ ２，可描述各自阶段的燃烧反应机理，而第二挥发分峰没有显著规律． 关键词：印染污泥；混燃；热重分析；燃烧特性；动力学模型 文章编号：０２５３⁃２４６８（２０１６）０４⁃１２８６⁃１２　 　 　 中图分类号：Ｘ７０５　 　 　 文献标识码：Ａ Ｃｏ⁃ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｅｘｔｉｌｅ ｄｙｅｉｎｇ ｓｌｕｄｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ １，２，∗ １ １，２ １ １，２ １，２ ＬＩＵＪｉｎｇｙｏｎｇ ，ＺＨＵＯＺｈｏｎｇｘｕ ，ＮＩＮＧ Ｘｕｎ′ａｎ ，ＦＵＪｉｅｗｅｎ ，ＫＵＯＪｉａｈｏｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｙｕｊｉｅ １． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６ ２． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ２０ Ａｐｒｉｌ ２０１５；　 　 　 ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｉｎ ｒｅｖｉｓｅｄ ｆｏｒｍ １８Ｊｕｎｅ２０１５；　 　 　 ａｃｃｅｐｔｅｄ １