市政污泥与水泥生料混合热重及动力学分析

作者：李侍津; 张岩; 杨郁; 刘仁平^*

来源：热能动力工程, 2020, 35(05): 196-201.

DOI：10.16146/j.cnki.rndlgc.2020.05.028

• 动力学
• 水泥
• 市政污泥
• 协同处置
• 热重分析
• 水泥窑

为研究水泥窑协同处置市政污泥的燃烧动力学特性,采用热重分析方法分别对市政污泥、煤和水泥生料及三者混合样品进行热动力学分析,求解了反应活化能和机理函数。结果表明:市政污泥燃烧有4个阶段,有机物分解和部分挥发分析出阶段活化能为69.87 kJ/mol、机理函数为(-ln(1-α))4,剩余挥发分析出和固定碳燃尽阶段活化能为78.94 kJ/mol、机理函数为(-ln(1-α))3;煤和水泥生料热重分析过程分为煤燃烧和生料分解2个阶段,反应活化能分别为43.58、118.21 kJ/mol,机理函数分别为(1-α)-1-1、((1+α)1/3-1)2;市政污泥替代20%煤后,第1阶段活化能基本不变,机理函数由(1-α)-1-1变为(1-2α/3)-(1-α)2/3,反应机理由"化学反应"变为"圆柱对称型三维扩散",第2阶段活化能降低,机理函数表达式由((1+α)1/3-1)2变为((1+α)-1/3-1)2,反应机理不变。

• 单位
  环境科学与工程学院; 河北科技大学