抗生素菌渣等温热解特性与气化过程数值模拟

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
抗生素菌渣是提取抗生素的时候残留下的工业废渣。我国作为抗生素药物生产大国,在2015年时该类药品的产量已达到129.6万吨,同时产生的菌渣为989.5万吨,由于菌渣中残留抗生素,易危害动植物的生存,存在安全隐患,我国在2008年将其列为危险废弃物,要求必须进行无害化处理才可排放并禁止饲料化处理。菌渣的处理成为严重困扰制药行业的难题。研究人员进行了许多新的尝试,但有操作性低,费用高效果差等问题。本文利用流化床气化技术进行抗生素菌渣处理可行性的研究,将抗生素菌渣热化学转化为燃气,生物炭等清洁能源,完成了危废的处理,同时产生的燃气、生物质炭等清洁能源可以用做生活或工业生产。首先,利用微型流化床试验系统,在氩气气氛中进行了等温热解实验,研究了抗生素菌渣产物的变化曲线及反应机理,通过实验发现,气体产量在600℃~750℃之间增加显著;热解过程中产生的四种主要物质(CO、H2、CH4和CO2)的活化能分别为 10.37 kJ/mol,20.78 kJ/mol,38.81 kJ/mol和 23.39 kJ/mol。其次,为提高气体产量与质量,利用微型流化床分析系统在氩气气氛中进行了菌渣和褐煤的共热解实验。结果表明:菌渣和褐煤共热解气体产率的实验值与计算值存在偏差,二者的共热解具有协同与抑制效应。其中,当菌渣占比为20%时,与计算值的正偏差最大,促进作用最为明显;以整体挥发分(H2、CH4、C02和CO)为基准,添加抗生素菌渣使活化能相对于单独热解有所下降,对共热解反应有一定协同作用。然后,根据抗生素菌渣的热解动力学参数以及化学反应方程,利用Fluent软件建立了抗生素菌渣流化床热解气化模型,模拟分析了菌渣在流化床气化过程中的温度及产物浓度等,并与实验结果进行比较,发现两者的变化趋势相似,热解产物产量的误差在10%以内,吻合效果较好,气化模型可以为抗生素菌渣的处理以及流化床设备的设计改进提供指导。最后,用抗生素菌渣和小麦秸秆作为材料,在中试级循环流化床中进行气化研究,分析了不同的参数(含水率,空气当量比等)对于气化所得的气体产物的影响规律。结果表明:含水率越高,产物中一氧化碳的产量越少,CO2和氢气的产量越高,甲烷的产量几乎不变,气体产物的热值降低。随着过量空气系数α的增加,青、红霉素菌渣的气态生成物的成分(CO、CO2、CH4和H2)的变动趋向相似,其中CO、CH4和H2三种可燃气体产物产量先增后减,而CO2的产量则呈现先减后增趋势。气体产物的热值与可燃气体的变动趋势类似,而焦油则逐渐减少。根据实验结果分析,抗生素菌渣的气化特性满足要求,气体产物达到了工业应用标准,所以以流化床气化技术无害化处理菌渣具有可行性。
其他文献
对磁耦合并联谐振变换器进行状态空间分析,可导出电路的时域稳志解,并以此作力设计曲线的依据,提出一种简便、优化的设计方案。电路分析中,考虑了磁耦合器件寄生参数的影响,
田园综合体是集合了农业、田园、旅游为一体的乡村综合发展模式,为城乡居民提供休闲旅游教育主导功能,所以田园综合体的规划要有侧重点,必须强调旅游功能和产业的融入,通过旅
过去30年中中国制造业度过了一个黄金成长期,OEM生产模式也大行其道,一度风光无限,成为众多中小型制造企业的生存法宝。我国OEM企业大多数为中小企业,在OEM这种合作模式下几
现代农业科技体系建设对于农业的现代化、机械化以及提升农业生产绩效具有重要意义。本文从公共财政投入的视角,分析我国现代农业科技体系的财政投入目标、结构、效率现状,目
跆拳道运动最早起源于朝鲜半岛,主要使用手和脚来进行格斗的一种运动。1973年5月世界跆拳道联盟颁布了第一部竞赛规则,前后几十年间,跆拳道规则不断的进行完善和修改。规则的
伴随着我国资本市场和国民财富的增长,我国的公募投资基金与私募投资基金经历着各自不同的发展壮大历程。然而,我国公募基金和私募基金起步发展时间较短,也暴露出比较多的问
本文分析了我国海上油田钻井完井投资测算的现有方法,针对存在的问题和不足,从内生变量的选择、相关系数、变量的影响程度等方面进行分析研究,提出以作业周期、井深、水深三
要做好政治主观题,要有正确的审题思路。首先,审清、审准材料,因为材料是答题所需信息的载体;其次,审设问,要明白、了解命题者的考查意图;同时,要掌握科学的解题和组织答案的
深圳市收入分配情况初探深圳市统计局杨祥凯收入分配格局.是整个经济运行机制的组成部分。由于现实分配问题的复杂性和国民经济核算的滞后,迄今为止,深圳市收入分配状况对于我们
习作指导三年级是习作的起步阶段,要写好作文,首先得培养留心观察的习惯,并能用写日记的方式,把自己看到的、听到的或想到的记录下来。学习写日记我们要先搞懂以下几个问题:1