廚余作為城市生活垃圾的重要組分,其資源化處置受到廣泛關注。廚余高含水率和低能量密度的缺點制約了其運輸、貯存以及后續熱利用。本文提出烘焙-氣化處置廚余垃圾技術,而高氮廚余在處置過程中將釋放大量的含N氣體,帶來嚴重二次污染。因此,本文選取豬肉（肉類）和菜葉（蔬菜類）作為2類典型高氮廚余代表,對其烘焙-氣化處置過程中氮的遷移轉化特性開展了深入研究。本文選取豬肉和菜葉為研究對象,分別代表蛋白質類和木質纖維素類廚余,探究其烘焙過程中氮元素向三態產物的轉化路徑。結果表明,豬肉和菜葉中的含N結構主要為蛋白質,在烘焙過程中,氮的轉化主要為蛋白質的分解。300°C條件下,留在豬肉焦樣的氮占原樣的64.26%,產物包括蛋白質、吡咯、胺類、季氮,留在菜葉焦樣的氮占原樣的69.08%,產物包括蛋白質、吡啶或胺類、吡咯、腈類;兩種樣品烘焙的液態產物的氮分別占原樣的19.10%和25.27%,成分均為雜環氮、胺類和腈類;豬肉烘焙的主要氣態產物為NH₃,占總氮的11.10%;菜葉幾乎不產生含N氣體,這是因為蛋白質與糖類發生美拉德反應。羰基（-C=O）和氨基（-NH₂）的縮合...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-4廚余氣化N轉化示意圖

氣化過程中,影響各類含N氣體產量的因素在于樣品含N量和含N結構的差異,含N物質發生的各類化學反應的程度受到溫度的強烈影響[62,63]。蛋白質中所含的主要礦物為K、Ca、Fe[64],大量研究表明,Ca鹽和Fe鹽可以有效減少氣化過程中NOx前驅體的產生。另一方面,木質纖維素類廚余....

圖2-1水平固定床實驗臺架示意圖

烘焙實驗水平固定床反應系統中進行,采用的實驗裝置如圖2-1所示。該臺架主要由配氣系統、石英管反應器系統、電加熱及溫度控制系統、焦油冷凝系統、氣體收集系統等組成。烘焙實驗的主要操作步驟如下:

圖2-2豎直管式爐實驗臺架示意圖

氣化實驗在沉降爐上進行,如圖2-2所示,分別由給粉系統、配氣系統、電加熱和溫度控制系統、石英管反應器系統、焦油冷凝系統和氣體收集系統組成。氣化實驗主要操作步驟如下:

圖3-1豬肉和菜葉在烘焙過程中O/C、H/C原子比

圖3-2和圖3-3分別比較了烘焙溫度的變化對于豬肉和菜葉樣品的焦產率及熱值的影響。從圖中可以看出,隨著烘焙溫度的增加,揮發分逐漸釋放,這將導致樣品熱量的損失。同時其能量產率也逐漸下降,且下降程度始終小于質量產率,從而能夠獲得更高能量密度的烘焙樣品。然而更高的烘焙溫度意味著需要更多....

本文編號：4059196