超临界水气化污泥制氢工业可行性

刘学斌

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

超临界水气化污泥制氢技术实现了无害化、减量化和资源化处理，但是要实现此项技术的工业化应用，就必须对其经济性进行评估，以期对工艺的进一步改进，降低运行成本，提高经济收益。大多数城市污泥被焚化或存放在垃圾填埋场。尽管以前有一部分是被分离的，以便再利用和循环利用，然而，与其焚烧或处理，垃圾废渣可以以更有效的方式进行积极的评估，这对环境更有利，因为土壤污染 （填埋）和排放到大气 （焚烧）减少了。此外，对于一个产生大量垃圾并需要不断增加能源消耗的社会来说，废物的能源化是必须的。

1 经济性影响因素

影响超临界水气化经济性的因素有很多，温度是影响最大的参数，其次是物料浓度、反应停留时间。虽然，延长停留时间能够提高氢气产率，但是长时间的高温高压反应促使了聚合反应，使得结焦严重，而且增加了运行成本。从技术和经济的角度来看，适当的反应停留时间不仅可以降低成本，还能得到可观的气体产量。Özdenkçi等［1］利用 Aspen Plus过程仿真，对超临界水气化黑液应用于硫酸盐纸浆厂的经济可行性做了5种集成方案的评估。结果表明，铬镍铁合金 （625）反应器比不锈钢（316）反应器更效果更好，而且制氢成本更低。铬镍铁合金反应釜具有催化作用，因此表面积-体积比会影响气体产量。虽然大型的现场反应器不能像实验室内管状反应器那样有较高的地对空体积比，但是可以在这方面进行改进，比如使用多管或者盘型浸入管。……