基于3A分子篩和TiO2載體的鈣基碳載體對污泥氣化的影響

張琪，汪根寶，李蒙，張磊，陳時熠，向文國

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基于3A分子篩和TiO2載體的鈣基碳載體對污泥氣化的影響

張琪1，汪根寶2，李蒙2，張磊2，陳時熠1，向文國1

（1東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室，江蘇南京 210009；2中國石化南京工程有限公司，江蘇南京211100）

CaO具有良好的CO2吸收性能且對焦油裂解有促進作用，可實現污泥氣化制取富氫氣體，是無害化處理污泥的一種方式，具有較好的應用前景。本文以3A分子篩和TiO2為載體，分別對CaO進行改性，制取了CaO-3A、CaO-TiO2和CaO-TiO2-3A三種碳載體，研究了不同溫度下其作為CO2碳載體對污泥氣化特性的影響。實驗結果表明：鈣基碳載體和氣化溫度對污泥氣化影響顯著，添加碳載體以及提高氣化溫度均有利于提高H2產量和污泥能量轉換效率；CaO-TiO2-3A性能表現優越，氣化溫度650℃時，H2濃度高達84.2%，碳轉化率最高達46%；氣化溫度850℃時，H2產量和能量轉換率最高。研究表明，CaO-TiO2-3A碳載體具有優越的污泥催化制氫性能。

污泥；氣化；氧化鈣；碳載體；廢物處理

作為污水處理廠的附屬產物，城市污泥的產量增長迅速，如何有效而又環保地處理污泥引起了全球學者的廣泛關注。傳統的污泥處理方法包括農業堆肥、土地填埋和焚燒等，但都會對環境造成二次污染。近年來，熱解、氣化和濕式氧化等污泥處理技術發展迅速[1-2]。這些技術均致力于污泥的資源化利用，以從污泥中提取出可利用的合成氣或油，將廢棄物污泥變為高品質的能源。

近年來，一種吸收氣化過程中產生的CO2制取富氫氣體的方法引起了廣泛的關注[11-14]，該方法通過吸收CO2使產氣中H2的濃度增加，同時可促進氣化過程中水氣轉化反應和甲烷重整反應的正向進行，有利于H2產量的提高，還可實現CO2的捕 集[15-20]?！?br>