污泥CaO干化耦合蒸汽气化产气*

王 刚 韩 融# 陈 楠 郭亚凯

(1.长安大学水利与环境学院，陕西 西安 710054；2.旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安大学)，陕西 西安 710054)

气化是同时具有市政污泥处理和能量回收潜力的技术之一[1]。与其他方法相比，气化过程可以使污泥减量，将污泥中有机成分转化为高品质燃气(H2+CO)[2]，同时避免剧毒有机化合物的释放并固定重金属[3]。

传统工业生产中，利用升温来驱动水煤气转化反应以增加H2产量，经济效益较差。随着催化气化技术的发展，碱金属、碱土金属和重金属作为气化催化剂被广泛研究，由此改善了上述困境[4-5]。近年来，廉价钙基催化剂捕集CO2的研究引起重视[6-9]。李阳等[10]在对胜利褐煤焦水蒸气气化的研究中加入5%(质量分数)的CaO，碳转化率提高了2.44倍。李晋等[11]利用机械化学预处理将污泥与催化剂掺混进行热解研究发现，CaO与干污泥比例为1∶1(质量比)时，H2产量增加了178%。此外，CaO也是一种常见的污泥脱水和干化药剂。汪曌等[12]认为CaO通过改变污泥内部孔隙结构来提高干化速率。投加10 g/kg CaO时印染污泥干化时间缩短18.2%。周丕仁[13]发现CaO对市政污泥干化效果更显著，10%(质量分数)的CaO使污泥干化速率提高19.6%。可见，CaO可以提高干化效率，减少能耗，并有将低品质污泥转化为高品质燃气的潜力。CaO在污泥干化和气化技术中被大量使用，但是针对CaO干化后的污泥处置技术时，气化技术研究较少。

为降低污泥干化能耗并将干化产物转化为高品质可燃气体进行能源化利用，本研究将污泥CaO 干化与钙基催化气化过程耦合，通过CaO作用实现污泥脱水干化与气化前处理，以期寻求污泥高效干化及最佳气化性能的反应条件，获得高品质燃气并揭示其产气机理，为污泥高效低耗资源化利用提供新的思路。……