随着工业的发展,原油的需求量日益增加,在原油的开采、加工和运输过程中会产生大量的油泥。油泥的成分复杂、危害大,但同时又蕴含大量的可利用资源,对其进行热解处理、实现资源化利用代表了油泥处置的发展方向,也是目前国内外油泥处理研究的热点。利用微波独特的加热机理,对含油污泥进行了破乳和热解资源化处理。研究了微波加热条件下,不同因素对油泥破乳脱水的影响;此外着重研究了油泥的微波热解过程特性,以及不同因素对微波热解油泥的产物分布特性的影响。首先进行了含油污泥微波加热下的破乳实验,探究了不同因素在微波加热条件下对含油污泥脱水率的影响。相同条件下相比于常规加热方式,微波加热处理后的油泥脱水率有大幅提升,平均提高了7.08%。随着微波辐照时间的增加,脱水率快速上升,在微波辐照时间为90s时达到最高,脱水率为50.31%,随着微波辐照时间的继续增加,脱水率呈现下降趋势。微波功率为100W时破乳率为44.51%,随着微波强度的增加,脱水率呈上升趋势,在微波功率为500W时达到最高,脱水率为49.77%。随着微波功率的继续增加,破乳率呈现下降趋势;对于油泥热解残渣和生物质焦(花生壳),在微波时间为60s,微波功率为300W的工况下脱水率最高,分别为56.50%和52.11%,相比较于单纯使用微波时的最优工况,脱水率分别提高了 6.19%和1.8%;对于碳化硅和活性炭,在微波辐照时间为40s,微波功率为300W的工况下脱水率最高,分别为53%和51.60%,相比较于单纯使用微波时的最优工况,脱水率分别提高了 2.69%和1.29%。脱水效果而言,油泥热解残渣>生物质焦(花生壳)>碳化硅>活性炭。在对油泥进行破乳特性研究的基础上,进行油泥微波热解过程实验,探究热解产率和产物随时间的动态变化特性。随着热解时间的增加,热解气和热解油产率逐渐提高,热解时间由5min增加到10min时,热解产物的变化明显,热解炭的含量由22%下降到13%,热解气的含量由8.3%上升到14.4%。根据热解气的变化规律,可以将热解分为4个阶段:油泥中水分子以及小分子挥发性物质的析出、热解油含量上升、热解油产物中小分子物质比例增加,大分子油比例下降。热解气的产量迅速增多,其中H2、CH4、C2H4的所占的比例较大,随着二次反应的发生,CH4所占比例略有下降,CO、CO2的比例略有提升;热解时间1Omin以后,小分子油含量下降、热解油中多环芳香族化合物含量增加;主要的裂解反应已经发生完成,各组分的产率没明显变化。探究了不同因素对热解产物产率及成分的影响,当微波加热功率从300W升高至700W时,热解炭的含量不断降低,热解油产率从66%提升至74%,热解气的含量不断升高,随着微波功率的增加,热解程度进一步加深;当微波功率从700W升至900W时,热解气产率从16.6%上升至17.8%,随着功率的增加,热解气中的CH4、H2含量不断增加;热解油中的小分子物质比例上升,随着微波加热功率增加,热解油中多环芳香族化合物的比列增加;当载气流速从100mL/min升至200mL/min时,热解油、热解气的产率有了明显的提高;当载气流速从200mL/min升至300mL/min时,热解产物的产率变化不大;当活性炭的含量从5%升至10%时,热解油、热解气的产量在不断地提升,分别提升了 3.3%、2.1%,当活性炭含量从10%提升至15%时,热解油的含量下降了 1.2%,热解气的含量提升了2.4%,随着活性炭含量继续升高,热解油、热解炭的含量持续下降,热解气含量上升;添加活性炭后,热解气中的CH4、Ha含量随着活性炭添加量的增加而增加,C2H4、CO的含量随着活性炭含量的增加先上升后下降;加入固体残渣后,当添加比例从0%增加至10%时,液相产物的含量提升了大约1%;从10%提高至20%后,液相产物的含量下降了2%。于此同时,气相产物的含量提升了大约2%,加入生物质焦后,CH4、CO的含量变化比较明显,当生物质焦的添加量从5%提升至20%时,CH4的含量提升了 10%;从热解油中的品质来看,添加活性炭的效果最佳、其次时固体残渣、生物质焦的效果最差。本文通过对油泥破乳预处理、油泥热解三相产物的过程特性变化以及影响微波热解的因素的研究,揭示微波热解过程特性及产物的变化规律,为以后的热解工艺提供依据和设计指导,推动油泥资源化利用技术进步。