【摘 要】
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造纸废渣是再生纸制作过程中产生的一类固体废弃物,目前国内对造纸废渣的处理方式主要为焚烧,虽然工艺简单有效,但是伴随燃烧会产生烟尘、二噁英等有害物质,且会影响系统运行经济性。近年来,环保部门已开始逐步限制新建造纸废渣焚烧项目,造纸行业要求探索更环保、附加值更高的造纸废渣处理技术,努力实现其资源化利用。针对上述问题,本文研究了水蒸气气化工艺处理造纸废渣。首先,使用管式炉试验台对气化反应规律进行了研究,
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造纸废渣是再生纸制作过程中产生的一类固体废弃物,目前国内对造纸废渣的处理方式主要为焚烧,虽然工艺简单有效,但是伴随燃烧会产生烟尘、二噁英等有害物质,且会影响系统运行经济性。近年来,环保部门已开始逐步限制新建造纸废渣焚烧项目,造纸行业要求探索更环保、附加值更高的造纸废渣处理技术,努力实现其资源化利用。针对上述问题,本文研究了水蒸气气化工艺处理造纸废渣。首先,使用管式炉试验台对气化反应规律进行了研究,气化剂选择水蒸气,在700-900℃进行反应。为减少能量消耗,在气化剂中添加少量O2。试验结果表明:随着气化温度提高至900℃,产气中H2的体积分数可以达到55%;加入O2后,H2的体积分数相较于无O2时降低了25%。进一步地,研究了CaO、MgO两种催化剂对气化的影响,试验结果表明:两种催化剂均可以促进大分子有机物转化为CH4与CO2等气体分子;当造纸废渣与催化剂的比例为1:1时,900℃条件下可提高气化效率30%以上。考虑到两种催化剂均可以与HCl反应,对两种催化剂固定Cl元素的效果进行了研究,试验结果表明:造纸废渣与CaO的比例为3:1时,灰分中Cl元素含量相较于直燃灰分提高了5倍,而MgO则由于产物Mg CL2的高温分解导致其固定Cl元素效果较差。最后,使用小型流化床反应器通过连续进料的方式研究了造纸废渣的气化反应规律,分别测试了CaO与白云石对造纸废渣气化的催化效果。在小型流化床的气化结果显示:更剧烈的热化学反应过程促进了气化反应的进行,可以提高产气中氢气的比例,氢气占比最高时超过60%。
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