被重金屬污染水葫蘆熱解制生物油.pdf

1、近年來重金屬對水體及土壤的污染十分嚴(yán)重，生長在水體或土壤中的植物吸附其中的重金屬產(chǎn)生了大量被重金屬污染的生物質(zhì)。重金屬通過食物鏈流入人體，給人體健康帶來嚴(yán)重威脅。目前，被重金屬污染生物質(zhì)主要采用填埋法或焚燒法處理，而熱解法是一種十分重要的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)，不僅不會造成生物質(zhì)資源的浪費，把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)燃料，還降低了對環(huán)境的污染。本文以被重金屬污染的水葫蘆為研究對象，對其熱解特性進行研究，包括氣液固三相產(chǎn)率、組成、特性等以及重金屬在熱

2、解過程中的形態(tài)變化，研究分析被重金屬污染生物質(zhì)熱解的優(yōu)勢，為被重金屬污染生物質(zhì)資源化利用提供基本研究資料。
　　熱重分析表明，水葫蘆熱失重過程分為脫水、快速失重和炭化三個階段。重金屬（Pb、Cr、Cu）都使主要熱解區(qū)間發(fā)生前移，而且最大失重率也變大。動力學(xué)分析表明，一級反應(yīng)能很好的擬合熱解過程，重金屬（Pb、Cr、Cu）使得主要熱解區(qū)間的活化能增加。
　　固定床熱解實驗考察可知，未被污染水葫蘆的最佳熱解條件為500℃，此時熱

3、解油產(chǎn)率最大為51.7％、酸值最小為100.60 mgKOH/g、熱值最高為28.87 MJ/Kg。Pb的存在使熱解油產(chǎn)率提高了15.7%，酸值降低了24.6%，熱值增加了2.5%；Cr的存在使熱解油產(chǎn)率提高了13.2%，酸值增加了2.8%，熱值降低了7.0%；Cu的存在使熱解油產(chǎn)率提高了16.2%，酸值降低了37.7%，熱值降低了6.6%。對熱解油成分分析可知，Pb、Cr、Cu都導(dǎo)致酯類化合物含量減少，含氮化合物含量增加；Pb、Cr使

4、醇類和酚類化合物含量得到較大增加，Cu基本沒有導(dǎo)致酚類含量發(fā)生變化；Pb基本沒有導(dǎo)致酸類化合物發(fā)生變化，Cr和Cu使酸類化合物增加。重金屬的存在改變了水葫蘆的熱解過程，使得生物油成分改變品質(zhì)得到一定提高，其中Pb對熱解油品質(zhì)的提高貢獻最大，其次是Cu和Cr。
　　對氣固相的產(chǎn)物分析表明，重金屬（Pb、Cr、Cu）能使氣固相產(chǎn)率普遍降低，而且重金屬提高了 H2含量，降低了 CO2含量。熱解后，80%以上的Pb以PbO的形式存在于熱解