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通过污泥流化床水蒸气气化实验,对污泥气化焦油的生成特性进行了研究;采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),研究了污泥气化焦油的化学组成;采用热重-微分热重-差示扫描量热法(TG-DTG-DSC),研究了污泥气化焦油的热解特性。通过依有机物碳骨架结构将焦油中有机物分类为脂环烃、芳香烃(单环芳烃和多环芳烃)、芳香烃衍生物(含氮芳烃和含氧芳烃)和杂环化合物(含氮杂环、含氧杂环和含硫杂环),并探讨了气化温度和气料比S/B(水蒸气与污泥的质量比)对污泥水蒸气气化焦油产率和化学组成的影响变化规律。结果表明:污泥水蒸气气化焦油产率随S/B值的增加而增加,且在S/B值1.1和1.5时焦油产率随气化温度的升高而升高。多环芳烃的产率随气化温度的升高而升高,且在800℃和850 ℃时随S/B值的增加而升高。气化温度为800 ℃和850 ℃时,焦油中芳香烃衍生物和杂环化合物的主要组成分别为含氮芳烃和含氮杂环,且S/B值为1.5时,两者的产率均随气化温度的升高而降低。针对母体化合物或化学基团相同的有机物具有相似或相近应用领域的特性,通过依母体化合物和化学基团则可将焦油中的芳香烃、芳香烃衍生物和杂环化合物分类为芳香烃(茚类等)、含氮化合物(吡啶类等)、含氧化合物(酚类等)和含硫化合物,并探讨了气化温度和S/B值对污泥水蒸气气化焦油化学组成分布特征的影响变化规律。结果表明:焦油中芳香烃的化学组成包括菲类和萘类化合物等,其中S/B值1.1、1.5和1.9时菲类和萘类化合物的产率在850℃均达到最大值。含氮化合物以吲哚类化合物为主,且其产率在S/B值为1.5和1.9时均随气化温度的升高而呈降低的趋势;含氧化合物中主要为酚类化合物,其产率在750℃时随S/B值的升高而升高;含硫化合物主要为4,4’-双(四氢噻喃),且仅在850℃、S/B值为1.9气化条件下检出萘并[1,2-b]噻吩。气化焦油中芳香烃环数以二、三元环为主,且S/B值1.1时二、三元环芳香烃的产率均随气化温度的升高而升高。气化焦油中芳香烃的生成机理主要包括污泥自身含有的多环芳烃的排放、初级焦油裂解、Diels-Alder反应、C4路径、C3路径、脱氢加乙炔机理、脱氢环化机理、苯基加成/环化机理和甲基加成/环化机理。污泥气化焦油的TG-DTG-DSC热解结果表明:5种焦油的热解过程均可分为轻质有机物挥发、分解和重质、难分解有机物分解的两个阶段,其中5种焦油在第一阶段的反应级数均为3,第二阶段的热解活化能均在13～33 kJ·mol-1之间。