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多种制革废物共热解动力学及热解产物分布

2021-12-14张洁涵康国俊刘周恩高士秋

燃料化学学报 2021年11期

张洁涵,康国俊,杨 行,刘周恩,余 剑,*,高士秋

(1.中国矿业大学 低碳能源研究院,江苏 徐州 221000;2.中国科学院过程工程研究所 多相复杂系统国家重点实验室,北京 100190)

皮革工业是中国最具活力的产业之一,也是具有国际竞争力的轻工业支柱行业。中国每年的皮革加工量达五亿吨,而每吨原材料只能生产200–250 kg 的皮革,剩余75%–80%的质量转化为固体和液体废物[1]。各工段废水的共同处置导致多种污染物在剩余污泥中共存,对经济可持续发展、生态环境,甚至人类健康构成极大威胁[2,3],除制革污泥外,蓝湿皮和磨革粉也是制革工业的主要废物,产生量巨大且处理复杂,因此,研究多种制革废物的共同处置十分必要[4,5]。

传统的制革废物处置方式如填埋、焚烧等存在成本较高、二次污染等问题,随着制革废物处理要求的日益严格,制革废物的无害化、减量化处理成为一种迫切需要。热解法具有缩小体积、消除微生物和产物可继续利用等优势[6,7],是一种替代和有前景的制革废物处理方法。热分析动力学可以确定热解反应机制和难易程度,为共热解过程提供理论支撑[8],Wang 等[9]通过污泥与稻壳共热解的热力学分析,发现两者共热解时活化能较低,反应可以在较易条件下进行。Xu 等[10]通过分布活化能模型(DAEM)计算了污泥与榛子壳共热解的活化能变化,剧烈热解时活化能在52 kJ/mol 左右,明显低于单独热解的活化能。因此,将制革污泥与蓝湿皮、磨革粉共热解是一种综合治理的有效措施。……

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