含油污泥热处置资源化试验研究

论文摘要

随着经济的快速发展,固体废弃物特别是危险废弃物的产量日益增多。根据《国家危险废物名录》,含油污泥属于危险废弃物的一种。若不对含油污泥加处置,它将危害到周边环境、动植物甚至人类的健康。因此,含油污泥的无害化、资源化的处理迫在眉睫。本文从探索含油污泥成分分析方法着手,对不同种类的含油污泥进行了相应的热处置试验研究,为以后含油污泥热处置的资源化应用提供一定的理论依据。本文首先对适合含油污泥成分分析的方法进行了研究,得出以下结论:利用甲醇:（60℃-90℃）石油醚:三氯甲烷为1:1:1的混合溶液溶解含油污泥后进行卡尔费休水份测定得出的水含率数据较准确;残渣含率利用煤的工业分析中灰以及挥发份的分析方法;在含水率和含渣率数据准确的基础上,可以用差减法计算含油率。其次,对某油田油泥的物化特性、输送特性进行了分析,并在流化床中试炉上进行了焚烧试验。结果表明:油泥可以在不添加辅助燃料的情况下稳定燃烧;从污染物的排放情况看,在添加一定的脱酸设备下,含油污泥流化床焚烧污染物排放可以达到国家危险废物焚烧污染控制标准;飞灰中重金属Cd含量高于《土壤环境质量标准》三级标准中的限值,建议对飞灰按危险废物固化填埋处理。从试验结果分析,用流化床焚烧技术来处理油泥是一种较为可行的方法。再次,对某含油污泥进行了热重实验,并在中试回转窑上进行了多工况热解试验和质量平衡分析。结果表明:在炉内温度为500℃,回转窑转速为0.8r/min工况下得到的热解油收率最大,为最佳工况;从热解产物来看,热解油可进一步提炼、生产出一系列石油产品,热解气和热解残渣则可作为热源对加热回转窑。最后,利用管式炉对含油污泥进行热解试验,考察不同的热解温度和停留时间对含油污泥热解产物的影响。结果表明:不考虑停留时间情况下,420℃和720℃都不适合含油污泥的热解。相对520℃,同一停留时间下620℃二次裂解的程度更深,产生更多的裂解气体,热解油的产率更少。随着温度的升高,中油分解成轻油和聚合成重油的趋势明显增强,因而620℃下重油和轻油的相对比例高于520℃。通过分段热解可以使热解油的收率和质量进一步提高,而且段数越多,提高程度越大。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 含油污泥的分类、性质及危害
• 1.2.1 含油污泥的分类
• 1.2.2 含油污泥的性质及危害
• 1.3 含油污泥的处理现状
• 1.4 国内外主要含油污泥热处置研究进展
• 1.4.1 国内外主要焦化处理工艺
• 1.4.2 国内外焚烧处理及研究现状
• 1.4.3 国内外热解处理及研究现状
• 1.5 本文的研究内容与意义
• 2 含油污泥的成分分析
• 2.1 含油污泥成分分析的意义
• 2.2 含油污泥成分分析方法
• 2.2.1 含渣率的分析方法
• 2.2.2 含水率的测定
• 2.2.3 含油率的测定
• 2.3 本章小结与讨论
• 3 含油污泥的流化床焚烧试验
• 3.1 含油污泥的基本特性分析
• 3.1.1 含油污泥水份的分析
• 3.1.2 含油污泥含渣率的分析
• 3.1.3 含油污泥含油率的分析
• 3.1.4 含油污泥氯含量的分析
• 3.1.5 含油污泥的元素分析和热值分析
• 3.1.6 重金属含量的分析
• 3.2 含油污泥的输送试验
• 3.2.1 泵送试验
• 3.2.2 螺旋输送试验
• 3.3 含油污泥流化床燃烧的大型试验研究
• 3.3.1 试验设备及试验方法
• 3.3.2 工况安排
• 3.3.3 数据处理
• 3.3.4 试验结果及分析
• 3.4 本章小结
• 4 含油污泥的回转窑热解试验
• 4.1 含油污泥回转窑热解的目的
• 4.2 含油污泥的基本特性分析
• 4.3 含油污泥的热重实验
• 4.4 含油污泥回转窑热解试验
• 4.4.1 热解装置
• 4.4.2 工况选择及质量平衡分析
• 4.4.3 热解产物分析
• 4.5 本章小结
• 5 含油污泥的管式炉热解试验
• 5.1 含油污泥管式炉热解试验目的
• 5.2 试验内容及分析
• 5.2.1 试验样品
• 5.2.2 试验装置
• 5.2.3 试验方法
• 5.2.4 试验方案及结果讨论
• 5.3 本章小结
• 6 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 本文的主要创新点
• 6.3 下一步研究展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果