基于生物質(zhì)焦油還原的鉻渣解毒機理與動力學規(guī)律研究.pdf

1、鉻渣污染是當今對環(huán)境威脅最大的難題之一，我國現(xiàn)存鉻渣超過6×106t并逐年累加，由于堆存方式缺乏管理、處理技術(shù)落后等原因，鉻渣析出的Cr(Ⅵ)對人類居住地、水源、大氣形成了巨大的安全隱患。針對目前鉻渣無害化處理技術(shù)的優(yōu)缺點，結(jié)合生物質(zhì)資源儲量豐富、易獲取和可再生的特點，本研究提出生物質(zhì)氣化副產(chǎn)品—生物質(zhì)焦油用于鉻渣解毒的新途徑，將二者混合制成復合球團進行熱解還原實驗，促進Cr(Ⅵ)向Cr(Ⅲ)的形態(tài)轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)“以廢治廢”，并對該焦油熱解

2、解毒機理與參數(shù)優(yōu)化匹配展開研究，為后續(xù)生物質(zhì)焦油在鉻渣無害化處理領(lǐng)域使的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　首先考察了熱解時間，溫度，鉻渣與焦油當量比，球團粒徑，鉻渣粒徑等若干因素對鉻渣中Cr(Ⅵ)還原度的影響;然后通過正交實驗得出鉻渣還原的最佳工況;最后結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，對還原過程進行了熱力學與動力學機理研究，得出結(jié)論如下:
　　1.球團粒徑對Cr(Ⅵ)還原度的影響最為顯著，結(jié)果表明:直徑2.5mm的球團有利于提高還原鉻產(chǎn)品的質(zhì)

3、量，Cr(Ⅵ)還原度最高為93.12％;還原度隨熱解溫度增加先提高后降低，溫度400℃下鉻渣還原度最高;還原度隨熱解時間的增加先提升后緩慢下降，考慮能耗成本，還原時間以10min為宜;增加生物質(zhì)焦油的用量能夠提高Cr(Ⅵ)還原度，但焦油過量會導致球團質(zhì)量和還原度的下降，球團中鉻渣與焦油當量比最佳值為2.29∶1;鉻渣粒徑越小對還原反應(yīng)越有利。通過正交實驗得出，焦油熱解還原鉻渣的最佳工況為:球團烘干時間40min，熱解溫度400℃，熱解時