全面的动力建模和产品分销用于纸和纸厂污泥的热解
Fangjun Chen1, Lei Ding1, Yongfeng Zhu1
1State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China.
The Science of the total environment
|March 15, 2024
概括
纸和造纸厂污泥 (PPMS) 的热解提供了清洁处理和资源回收. 这项研究模拟了PPMS热解动力学,发现最佳的焦油产量在500°C左右,使用像烯这样的有价值化学物质.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 纸和造纸厂污泥 (PPMS) 是一个重要的废物管理挑战.
- 热解为清洁PPMS处理,能源和化学回收提供了一个有前途的途径.
- 对PPMS热解动力学和产品特征的不完全理解阻碍了技术进步.
研究的目的:
- 进行针对除污泥 (PPMS-DS) 和污水污泥 (PPMS-SS) 的热解动力学的详细建模.
- 为了全面分析PPMS的热解产物.
- 为PPMS热分解建立一个合适的动力模型.
主要方法:
- 详细的PPMS热解的动力建模.
- 热解产品的分析,包括焦油成分.
- 应用分布式激活能量模型,具有双重物流分布.
主要成果:
- 对于PPMS-DS和PPMS-SS热解的明显激活能量有很大的差异,表明复杂的反应途径.
- 一个具有双逻辑分布的分布式激活能量模型准确地描述了热分解动力学 (R2 > 0.999,RMSE < 1.99%).
- 对于PPMS-DS (53.90 wt%) 和PPMS-SS (56.48 wt%) 的最大焦油产量是在500°C左右实现的,具有显著的 styrene 和 ethylbenzene 含量.
结论:
- 这项研究成功模拟了PPMS热解动力学,为热分解提供了洞察力.
- PPMS的热解产生了大量的富含有价值化学物质的焦油,如 styrene.
- 这项研究支持为纸和造纸行业开发可持续的PPMS热解技术.
