《表1 污泥炭工业成分、比表面积及孔容分析》

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《不同热解条件下制备的污泥炭低温还原NO》

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根据GB/T 212—2008[23]，测试了干污泥及不同污泥炭样品中的灰分、挥发分和固定碳含量，结果如表1所示。由表可知，热解温度升高促进了污泥中有机组分的裂解挥发和析出，当热解温度由400℃升至800℃时，污泥炭挥发分质量分数由24.1%下降至6.0%；而灰分含量则显著上升。初始含水率对污泥炭灰分和挥发分含量的影响并不显著，但湿污泥裂解炭的固定碳含量略低于干污泥裂解炭。其原因可能是高温裂解过程中，外层污泥最先达到完全干化，并率先开始发生裂解和析出挥发分；内层污泥则由于传热传质阻力，水分析出较慢，当内部析出的水蒸气和外层焦炭接触时，可能会发生焦炭气化反应，使得焦炭含量有所降低。热解条件对污泥比表面积也有显著影响，可以看出，污泥比表面积随着热解温度升高而增大，这是由于高温条件促进了有机质裂解和挥发分的析出，而挥发分析出具有造孔作用[24-25]。此外，随着污泥初始含水率的上升，其比表面积也有非常显著的增加，由干污泥裂解炭的40.6m2/g升至80%含水率湿污泥裂解炭的102.4m2/g。胡艳军等[26]也研究指出，相比干污泥裂解，湿污泥热解能更好发展裂解炭的孔隙结构。这是由于湿污泥裂解过程中析出的水蒸气是良好的造孔活化剂[27]。此外，800℃-CO2在所有样品中的比表面积最大，表明CO2活化具有良好的造孔作用。但CO2活化过程也消耗了挥发分和固定碳，使得二者的含量有明显降低，灰分质量分数则明显增加，达到92.8%。