一种利用脱水Fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法与流程

技术特征：

1.一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）对fenton污泥进行脱水处理，所得脱水fenton污泥经磨碎后过100目筛，制成脱水fenton污泥粉末；将生物质废弃物烘干后粉碎，过100目筛，制成生物质废弃物粉末；

2）将步骤1）所得脱水fenton污泥粉末与生物质废弃物粉末进行均匀混合，得到热解前体原料；

3）将步骤2）所得热解前体原料置于ar气氛保护下热解，热解产生的热解气即为富氢燃气产品。

2.如权利要求1所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于步骤1）中，所述fenton污泥是fenton工艺处理市政污水及工业废水所产生的沉淀污泥，其包含有机物和无机物，无机物的主要成分为fe(oh)3；步骤1）中，生物质废弃物为大豆秸秆。

3.如权利要求1所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于步骤1）中，对fenton污泥进行脱水处理的过程为：fenton污泥先经机械压滤进行初次脱水后，在100-110℃下干燥10-20h即得脱水fenton污泥；

所述脱水fenton污泥中，有机物的质量含量在25-35%，无机物的质量含量在60-70%，其余为残留水份；

所述脱水fenton污泥的无机物的组分中，氧化铁的质量含量在85-90%，氧化钙的质量含量在1-5%。

4.如权利要求1所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于步骤2）中，脱水fenton污泥粉末与生物质废弃物粉末进行混合的质量比是0.5~2.0:5.0。

5.如权利要求1所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于步骤3）中采用热解装置对热解前体原料进行热解反应，所述热解装置包括固定床反应管和用于对固定床反应管进行加热的立式管式炉，固定床反应管竖直设置于立式管式炉内，且固定床反应管的上端穿出所述立式管式炉；固定床反应管内悬设有上端敞口的瓷舟，所述瓷舟连接在钼丝上，钼丝的上端从固定床反应管顶部向上穿出，通过调节所述钼丝能够调节瓷舟在固定床反应管内的上下位置；其中，固定床反应管的顶部连接有用以通入ar的进气管道，固定床反应管的底部通过管路连接有气体收集装置。

6.如权利要求5所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于采用所述热解装置对热解前体原料进行热解反应的操作步骤如下：

s1：热解前体原料置于瓷舟中，并将瓷舟先调节至固定床反应管的上端内部，使瓷舟设于立式管式炉的上方；向固定床反应管中通入ar，将固定床反应管中的空气置换排尽，通过立式管式炉对固定床反应管进行加热升温；

s2：待固定床反应管的温度上升至设定温度，将瓷舟向下送入至固定床反应管的中部内部，使瓷舟处于固定床反应管的高温区段中，于ar气氛保护下热解，固定床反应管底部排出的气体通过气体收集装置进行收集，即得到热解气体产物。

7.如权利要求1所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于步骤3）中，热解温度为600-850℃；热解产生的热解气包含h2、co、ch4和co2四种成分，其在热解气中的总体积分数为85%以上；其中，h2成分在h2、co、ch4和co2四种成分中的体积百分含量在40%以上。

8.如权利要求7所述的一种利用脱水fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，其特征在于热解温度为800℃，热解气中的h2成分在h2、co、ch4和co2四种成分中的体积百分含量在50%以上。

技术总结
本发明公开了一种利用脱水Fenton污泥与生物质快速共热解制备富氢燃气的方法，将脱水Fenton污泥粉末与生物质废弃物粉末混合，制成热解前体原料；随后取适量的热解前体原料，在600~800℃、Ar气氛保护下热解，气相产物通过气体收集装置进行收集。本发明基于脱水Fenton污泥含铁、钙元素的特性，将脱水Fenton污泥充当生物质热解催化剂。脱水Fenton污泥可以显著提升生物质热解气体产物中氢气的含量，尤其是在800℃的热解温度下，可燃性气体中氢气体积百分数得到了明显提高。本发明利用脱水Fenton污泥与生物质共热解制备富氢燃气，是一项“变废为宝”、“以废治废”的良好举措，为废物的妥当处理以及氢能源的获取提供了一条有效途径。

技术研发人员：潘志彦;叶智恒;胡沔;郑昕;郦林军;赵天俊;李连朋;叶婧柔
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2021.02.02
技术公布日：2021.06.15