一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法技术

技术编号：40164189 阅读：6 留言：0更新日期：2024-01-26 23:36

本发明专利技术属于新能源与节能技术领域，特别涉及污泥、畜禽粪便等含碳废弃物气化中灰烧结温度的预测方法。本发明专利技术将含碳废弃物制成灰后测定灰成分，根据A<subgt;IF</subgt;=((CaO+MgO+FeO)－(K<subgt;2</subgt;O+Na<subgt;2</subgt;O)/(SiO<subgt;2</subgt;+Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;+P<subgt;2</subgt;O<subgt;5</subgt;))计算灰组成影响因子（A<subgt;IF</subgt;），利用FactSage软件计算的在特定条件下灰的最初液相温度（T<subgt;ini</subgt;），将A<subgt;IF</subgt;与T<subgt;ini</subgt;线性拟合，建立与灰烧结温度（T<subgt;s</subgt;）的关联式，预测灰烧结温度。本发明专利技术利用FactSage软件和灰组成影响因子预测灰烧结温度的方法操作简单，且准确度高，适应范围宽泛，采用该预测方法比采用仪器测试灰烧结温度相比较，降低成本90%以上，节省时间85%以上。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源与节能，特别涉及污泥、畜禽粪便等含碳废弃物气化中灰烧结温度的预测方法。

技术介绍

1、矿石燃料的大量消耗和环保面临的巨大挑战，污泥和畜禽粪便等含碳废弃物的能源化利用成为了人们关注的焦点。我国每年约产生6千万吨污泥、38亿吨畜禽粪便。污泥和畜禽粪便造成了空气污染、土壤污染和疾病传播。流化床气化具有原料适应性广、操作条件温和、污染物排放量少等特点，已成为污泥和畜禽粪便等含碳废弃物转化的重要途径。灰的烧结对流化床气化系统的设计、运行具有重要的影响。污泥和畜禽粪便等废弃物热转化过程中的积灰结渣主要由灰烧结引起，烧结温度是评价热转化过程中积灰结渣倾向的一个重要指数，烧结温度低的灰积灰结渣倾向高，反之亦然。污泥、畜禽粪便等含碳废弃物烧结温度的测定成为了人们关注和研究的焦点。目前测定灰烧结温度的方法主要有热导率分析法、压力测量法、热机械分析法、筛分法和压降法。上述方法操作复杂、耗时耗力、实验程序多，且测定结果的误差较大。

技术实现思路

1、为弥补现有技术的不足，本专利技术提供了一种根据灰组成预测污泥、畜禽粪便等含碳废弃物灰烧结温度的方法。

2、本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、（1）将含碳废弃物放入马弗炉内制备575 ℃的灰；

4、（2）测定样品的灰成分；

5、（3）根据灰组成建立灰组成影响因子：aif=((cao+mgo+feo)－(k2o+na2

6、（4）选择上述所列出灰的主要氧化物成分，其中cao，mgo，fe2o3，k2o，na2o，sio2，al2o3，p2o5总量超过90%即可，输入factsage软件，计算某一压力、气氛下出现液相时的最初液相温度（tini）；

7、（5）确定烧结温度ts与aif的斜率b；

8、（6）建立ts与tini和aif的关联式

9、ts=tini+baif

10、进一步的，所述步骤（1）中含碳废弃物为污泥、畜禽粪便、秸秆、煤矸石中的一种或几种的混合物。

11、进一步的，步骤（2）中采用x-射线荧光仪、等离子体-原子发射光谱仪测定样品灰成分。

12、与现有技术相比，本专利技术的有益之处为：

13、（1）本专利技术预测灰烧结温度简单，只要能准确测定灰成分即可；此外借助factsage软件计算灰最初液相温度快捷方便、准确度较高；

14、（2）本专利技术适用范围广，适用于主要氧化物（cao，mgo，fe2o3，k2o，na2o，sio2，al2o3，p2o5）的总量占灰成分总量90%以上的含碳废弃物；

15、（3）与现有灰烧结温度的预测方法比较不需要额外的软件辅助和复杂的推导，成本优势明显。

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【技术保护点】

1.一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，所述步骤（1）中含碳废弃物为污泥、畜禽粪便、秸秆、煤矸石中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，步骤（2）中采用X-射线荧光仪、等离子体-原子发射光谱仪测定样品灰成分。

【技术特征摘要】

1.一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种预测气化条件下含碳废弃物灰烧结温度的方法，其特征在于，所述步骤（1）中含碳废弃物为污泥、畜禽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风海，樊红莉，韩国鹏，杨自强，刘雪飞，郭明晰，郭倩倩，徐美玲，
申请(专利权)人：菏泽学院，
类型：发明
国别省市：

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