固体废弃物处置技术6.ppt

固体废弃物处置技术,第八章固体废物的热解,固体废物中有机物可分为天然的和人工合成的两类。天然的有橡胶、木材、纸张、蛋白质、淀粉、纤维素、麦杆、废油脂和污泥等。人工合成的有塑料、合成橡胶、合成纤维等。这些废物都具有可燃性，能通过焚烧回收能源。本章主要介绍从有机物的热解中回收燃料气和油品。,第一节概述,定义固体废物热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。热解法与焚烧比较,二、热解原理,固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包含大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子。热解过程可以用通式表示如下；,二、热解的特点,三、热解工艺分类,第＝节典型固体废物的热解,一、废塑料的热解产物及工艺流程塑料的分类受热分解后的产物,解聚反应型塑料受热分解时聚合物解离、分解成单体，主要是切断了单体分子之间的结合键。聚氧化甲烯、聚α-甲基苯乙烯塑料等。随机分解型塑料受热分解时链的断裂是随机的，因此产生无一定数目的碳原子和氢原子结合的低分子化合物。塑料有聚乙烯、聚氯乙烯等中间分解型各种分解产物的比例，随塑料的种类、分解的温度而不同．一般温度越高，气态的低级的碳氢化合物的比例越高。（气、液、固分别回收）,二、热解流程特点1、导热系数较低，当加热到熔点温度100-250℃时，中心温度还很低，继续加热，外部温度可达500℃以上并产生碳化，而内部温度才达到可熔化的程度。由于外部炭化妨碍内部的分解，故热效低下。2、塑料品种多，废塑料品种混杂，分选困难。因此开发了独特的废塑料热解流程。,1、微波炉与热风炉加热减压分解废塑料流程,动画,2．聚烯烃浴热解流程低温热分解流程,动画,3．流化床法为了使热分解炉内温度均一，改善传热效果，多使用流化床热分解炉。流化用的气体可用预热过的空气，部分约5％废塑料燃烧产生热量供加热用．,动画,三、城市垃圾的热解产物及工艺流程（一城市垃圾热解产物城市垃圾中含可燃组分、纸张、塑料以及合成纤维等占有很大比重。热解以回收燃料油及燃料气是一种资源回收途径，其产物的组分与垃圾成分、热解温度以及热解装置有关。二热解工艺流程说明不同国家垃圾的组分不同，流程也不大相同，以美国和日本开发的热解工艺为例,1、移动床热分解工艺经碎除去重组分的城市垃圾从炉顶进入热解炉，从炉底送入约600℃的空气水蒸气混合气炉子的温度由上到下逐渐增加。炉顶为预热区，依次为热分解区和气化区。垃圾经过各区分解后产生的残渣经回转炉栅从炉底排出。生成的气体N2、H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4等含N2高，热值低,600,动画,2．双塔循环式流动床热分解的工艺原理将热分解及燃烧反应分开在两个塔中进行，热解所需的热量由热解生成的固体炭或燃料气在燃烧塔内燃烧来供给。惰性的热媒体砂在燃烧炉内吸收热量并被流化气鼓动成流态化，经连络管到热分解塔与垃圾相遇，供给热分解所需的热量，经连络管返回燃烧炉内，再被加热返回热解炉。,优点燃烧的废气不进入产品气体中，因此可得高热值燃料气；在燃烧炉内热媒体向上扰动，可防止热媒体结块；因炭燃烧需要的空气量少，向外排气少；在流化床内温度均一，可以避免局部过热；由于燃烧温度低，产生的ＮＯＸ少，特别适合于处理热塑性塑料含量高的垃圾的热解。,3．管型瞬间热分解特点破碎（５mm）风力分选（二次破碎）筛分（磁选浮选）外加热式热分解炉气、发热量高缺点此法由于前处理工程复杂，破碎过程动力消耗量大，运转费用高。,动画,4．回转窑热解法温度控制730-760;此分解流程由于前处理简单，对垃圾组成适应性大，装置构造简单，操作可靠性高。,5．高温熔融热分解该工艺流程是将城市垃圾转变成能量并副产粒状熔渣的流程。其特点是在气化炉中用预热到1000℃的空气将分解出来的炭燃烧，产生1650℃的高温将无机残渣熔融，热解产生的燃料气在二次燃烧室燃烧，产生的高温气体约1150一1250℃，85％进入热锅炉，１５％预热空气。,6．纯氧高温热分解UCC流程,此方法气体以coco2h2为主，热值低；燃烧区，可形成坚硬的颗粒状熔渣。本方法垃圾不需前处理，流程简单。有机物几乎全部分解，分解温度高达1650℃，由于不是供应空气而是采用纯氧，NOx产生量极少。垃圾减量较多，约为9598％，本法的关键是能否提供廉价的纯氧,四、污泥热解一、燃烧处理存在问题１、会产生二次污染问题如废气中sox、Ｎox、Hcl等，残渣含重金属；有些热值不高的污泥还需辅助燃料；含铬的污泥焚烧时使相当大的一部分铬转化成毒性较高的六价铬等热解需干燥；干燥可直接加热也可间接加热，为防止臭气逸出用间接加热特别是蒸汽间接加热更有利。二、热解流程三、污泥与垃圾联合热解,动画,