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城市污泥共水热液化高产生物原油模型优化

收稿日期:2024-03-30 修回日期:2024-06-17

DOI:10.20078/j.eep.20240619

摘要:随着全球城市化和工业化的快速发展,城市污泥处理量迅速增加,如何快速高效地进行城市污泥处理和处置成为能源环境领域研究的重点。城市污泥共水热液化是一种有前景的湿生物质生产生物原油的技术,可以增加生物原油产率并提示其质量,同时降低生物质水热液化成... 展开+
摘要:随着全球城市化和工业化的快速发展,城市污泥处理量迅速增加,如何快速高效地进行城市污泥处理和处置成为能源环境领域研究的重点。城市污泥共水热液化是一种有前景的湿生物质生产生物原油的技术,可以增加生物原油产率并提示其质量,同时降低生物质水热液化成本,有利于实现工业化应用。在本研究中,采用了Box-Behnken方法进行了29个实验组的设计,首次利用响应面法(RSM)和人工神经网络(ANN)两种数学模型对城市污泥和微藻共水热液化工艺参数进行了建模和优化,探究了典型共水热液化操作参数对生物原油产率的影响。研究结果表明,ANN模型和RSM模型对共水热液化的预测具有较高的准确性和可靠性,其中ANN模型的拟合度可达0.9989。反应温度和生物质/比率对城市污泥和微藻共水热液化生物原油产率有显著的促进作用。最后,采用遗传算法结合人工神经网络模型,对城市污泥和微藻共水热液化的最佳工艺条件进行了预测,结果显示最大的生物原油产率可达32.2%。 收起-

作者:

  • 郝博天
  • 刁云飞
  • 魏涯
  • 徐东海*

作者简介

作者简介:郝博天(1997—),女,山西太原人,博士研究生,主要研究方向为生物质水热转化。E-mail;hbt1997@stu.xjtu.edu.cn
通讯作者:徐东海(1984—),男,安徽萧县人,教授,主要研究方向为生物质水热转化、煤/生物质热解气化、金属材料高温腐蚀与防控。E-mail: xudonghai@mail.xjtu.edu.cn

单位

  • 西安交通大学 能源与动力工程学院 热流体科学与工程教育部重点实验室

关键字

  • 共水热液化
  • 城市污泥
  • 人工神经网络
  • 响应曲面法
  • 生物原油产率

基金项目

国家重点研发资助项目(2021YFE0104900)

引用格式

郝博天, 刁云飞, 魏涯, 徐东海. 城市污泥共水热液化高产生物原油模型优化[J/OL]. 能源环境保护: 1-9[2024-07-04]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240619.

HAO Botian, DIAO Yunfei, WEI Ya, XU Donghai. Modelling optimization for high productivity biocrude derived from municipal sludge through co-hydrothermal liquefaction[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-9[2024-07-04]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240619.

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