Experimental study of the bio-oil production from sewage sludge by supercritical conversion process

Experimental Study of the Bio-oil Production from Sewage Sludge by Supercritical Conversion Process

Tác giả: Yan Wang, Guanyi Chen, Yanbin Li, Beibei Yan, Donghui Pan

Lĩnh vực: Waste Management

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc sản xuất bio-oil từ bùn thải sinh hoạt thông qua quá trình chuyển hóa siêu tới hạn. Phương pháp này được đề xuất như một giải pháp thân thiện với môi trường cho việc xử lý bùn thải, tận dụng năng lượng hiệu quả và giảm thiểu tác động môi trường. Quá trình chuyển hóa bùn thải trong nước siêu tới hạn (SCW) cho phép xử lý bùn thải mà không cần bước làm khô tốn nhiều năng lượng. SCW đóng vai trò như một dung môi mạnh, chất phản ứng và chất xúc tác, thúc đẩy quá trình phản ứng. Các thí nghiệm được thực hiện trong một hệ thống phản ứng áp suất cao được thiết kế riêng, với các điều kiện vận hành khác nhau. Kết quả phân tích cho thấy nhiệt độ và thời gian lưu là những yếu tố chi phối chính đến hiệu suất thu hồi bio-oil. Nghiên cứu đã xác định được điều kiện tối ưu để đạt được hiệu suất bio-oil cao nhất, đồng thời phân tích các đặc tính của bio-oil thu được, chỉ ra tiềm năng ứng dụng làm nhiên liệu thô.

Mục lục chi tiết:

• 1. Introduction
• 2. Experimental section
• 2.1. Material and methods
• 2.1.1. Sewage sludge
• 2.1.2. Supercritical water (SCW)
• 2.2. Supercritical conversion system
• 2.3. Conversion process
• 2.4. Thermogravimetric analysis (TGA) experiment
• 3. Results and discussion
• 3.1. Data processing
• 3.1.1. Conversion rate (R)
• 3.1.2. Liquid fuel yield (YL)
• 3.1.3. Thermogravimetric analysis (TGA)
• 3.2. Orthogonal numerical design
• 3.2.1. Visual analysis
• 3.2.2. Variance analysis
• 3.3. Effect of operating conditions on liquid and solid yields
• 3.3.1. Temperature effect
• 3.3.2. Residence time effect
• 3.4. Characteristics of bio-oil
• 4. Conclusions
• Acknowledgments
• References