[发明专利]一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法

权利要求书

1.一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤1：向微波热解装置内通入氮气，通过氮气对微波热解装置内部进行吹扫，使微波热解装置内部保持惰性氛围；

步骤2：将含油污泥放置在反应器内，向含油污泥中加入纳米金属氧化物催化剂并混合均匀，加入的纳米金属氧化物催化剂载量为含油污泥质量的10％，所述纳米金属氧化物催化剂为纳米CuO、纳米NiO、纳米MgO或纳米γ-Al₂O₃；

步骤3：将反应器放置在微波热解装置内，关闭微波热解装置的炉门，微波热解装置尾端通过冷凝管连接冷凝瓶，冷凝瓶与洗气装置相连，洗气装置末端连接集气装置，调定微波功率；

步骤4：启动微波热解装置，通过微波热解装置对混有纳米金属氧化物催化剂的含油污泥进行热解；

步骤5：热解过程中产生的油气经过冷凝管进行冷凝后，产生的热解油通过冷凝瓶进行收集，不凝热解气通过洗气装置洗气后通过集气装置进行收集；

步骤6：收集的热解气采用气体膜分离技术提取CO、H₂和CH₄，气体膜分离技术中使用的分离膜为非对称性膜或高分子复合膜，分离出的CO和H₂用于制备水煤气，分离出的CH₄用作燃料；收集的热解油采用模拟蒸馏技术，在常压下加热分馏热解油，使其分为轻质油，中质油，重质油，从轻质油中采用芳烃萃取的方式分离得到碳氢化合物、醇类、脂类和芳香族化合物，芳烃萃取采用液液萃取或萃取蒸馏的方式，液液萃取或萃取蒸馏中均需加入萃取剂，对分离产物进行蒸馏分离得到柴油、汽油和燃料油；完成对含油污泥产物的制备。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述纳米γ-Al₂O₃平均粒径为150～500nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述纳米CuO、纳米NiO和纳米MgO的平均粒径均为20～40nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述纳米金属氧化物催化剂均为粉末状结构，纯度为99％。

5.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述步骤2中先将含油污泥加热至50℃，再向含油污泥中加入纳米金属氧化物催化剂并搅拌混合均匀。

6.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述微波热解装置的微波热解功率为2000W。

7.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述反应器为石英材质。

8.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述反应器外壁连接热电偶。

9.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述微波热解装置上设有PLC系统，对热解温度和功率进行调节并显示反应温度。

10.根据权利要求1所述的一种基于纳米金属氧化物热解制备油污泥产物的方法，其特征在于：所述步骤1中氮气以200mL/min的流速对微波热解装置内部进行吹扫，吹扫时长为5min。