反应参数对餐厨垃圾超临界水气化行为的影响

摘要

为探究高含水率餐厨垃圾超临界水气化行为，采用间歇式高压石英反应器，分别研究了反应温度（400～550℃）、反应时间（1～10 min），以及餐厨垃圾质量分数（5%～20%）等条件下对餐厨垃圾超临界水气化行为的影响规律。结果表明，升高反应温度，餐厨垃圾的碳气化率和氢气化率分别提高31.73%和640.77%，气体产物中CO₂体积分数减少53.94%，而H₂、CH₄的体积分数分别增加207.84%、377.62%；增加反应时间，餐厨垃圾的碳气化率和氢气化率在5 min处达到最大，分别升高2.89%和61.49%，气体产物中CO₂体积分数降低3.07%，而H₂、CH₄体积分数分别升高144.27%和148.11%；增大餐厨垃圾占比，餐厨垃圾的碳气化率和氢气化率分别降低76.67%和59.80%，气体产物中CO₂、H₂、CH₄的体积分数分别增加17.24%、217.48%、121.12%。在550℃反应温度、10 min反应时间、5%餐厨垃圾质量分数下，餐厨垃圾的超临界水气化效率最高，可高效实现餐厨垃圾无害化、资源化利用，可为我国实现碳达峰、碳中和目标提供助力。

关键词

餐厨垃圾 / 超临界水气化 / 氢气 / 反应温度 / 反应时间 / 占比

基金资助

江西省自然科学基金项目（20232BAB214063）; 江西省赣鄱俊才支持计划——主要学科学术和技术带头人培养项目（20232BCJ23007）; 江西省技术创新引导类计划项目（科技合作专项）; 江西省重点研发计划项目（20201BBE51013）; 江西省科学院省级科技计划项目包干制试点示范项目（2022YSBG50010,2022YSBG21011,2023YSBG21009,2022YSBG21013）、江西省科学院省级基础研究项目（2023YSTZX02,2023YRCS002,2022YJC1003）; 南昌市重点实验室项目（2021-NCZDSY-020）