11固体废物的热处理2015(12环科)学生版.ppt

燃烧方式 1）蒸发燃烧：类似石蜡 2）分解燃烧：木材、纸张 3）表面燃烧：类似木炭、焦炭 3 热解过程： 热解过程示意图 4 热解产物： 5 热解方式 从外部供给热解所需要的能量。 （墙式导热或中间介质传热） － －产气率低、热解气品位较高。 供给适量空气使可燃部分燃烧，提供热解所需要的热能。 －－处理量大、产气率高、热解气品位低。 供热方式 内部加热： （间接加热） 外部加热： （直接加热） 热解过程是否生产炉渣 造渣型 非造渣型 热解产物的状态 气化方式 液化方式 碳化方式 气化？ 热解炉的结构 固定层式 移动层式 回转式 热解温度 高温热解（1000℃以上） 中温热解（600～700 ℃ ） 低温热解（600以下℃ ） 废轮胎、废塑料 农林产品加工的废物 6 影响热解的主要参数 （1）温度 热解温度不同，其产物和产量也不同。 （2）湿度 影响产气的量和成分、热解的内部化学过程以及整个系统的能量平衡。 CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 900℃ （3）加热速率 低温—低速：有机物分子有足够时间在其最薄弱的节点处分解，重新结合为热稳定性固体，而难以进一步分解，固体产率增加。 高温—高速：热解速度快，有机物分子结构发生全面裂解，生产大范围的低分子有机物，产物中气体组分增加。 （4）反应时间 影响热解产物的成分和总量。 物料愈小，反应时间愈短。 物料分子结构愈复杂，反应时间愈长。 （5）物料的粒径及分布 影响物料间的温度传递以及气体流动 颗粒度小，热解反应容易进行。 （6）其他 固体废物的种类：种类不同，产物的成分不同；产气、产油和残渣产生量也不同。 （二）废塑料的热解 1 废塑料的热解产物 塑料品种 热塑性 热固性 （不宜作热解原料） 酚醛树脂 脲醛树脂 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC） 聚苯乙烯泡沫（PS）、聚丙烯（PP） 聚四氟乙烯（PTT） 加热到300～500℃，大部分分解为低分子碳氢化合物。 废塑料按热解产物不同分为三种类型： （1）解聚反应型(unzipping) 塑料： 聚合物分解为单体 （2）中间分解型塑料 二者兼有 （3）随机分解型(random)塑料： 受热分解时链的断裂随机 聚合物分解为低分子的化合物 2 废塑料热解工艺 （1）减压分解工艺 （230～280 ℃ ） 400～500 ℃ 根据塑料导热系数低的特点开发 （2）聚烯烃浴热解工艺（低温分解工艺） 利用PVC脱HCl的温度比PE、PP、PS分解的温度低特点开发 （3）流化床法： 炉内温度均一、改善传热效果 （三）废橡胶的热解 1 废橡胶热解产物 氯丁橡胶 在热解过程中产生HCl和HCN，不宜热解。 废轮胎、废皮带 废橡胶（适宜热解）？ 人工合成橡胶 天然橡胶 橡胶 废橡胶热解产品组成随热解温度不同略有变化。 温度 油品 气体含量 碳含量 废轮胎热解的产物 气体（20％） 液体（27％） 炭灰（39％） 钢丝（12％） 甲烷（15.13％） 乙烷（2.95％） 乙烯（3.99％） 丙烯（2.5%） CO（3.8％） 水、CO2、H2、丁二烯 苯（4.75％） 甲苯（3.62％） 其他芳香族化合物（8.50％） 固 2 废橡胶的热解工艺 （1）流化床法 2－3分钟热解完毕 （2）Beven废橡胶热解工艺 英国公司（Beven Recycling）开发 主要产物 （四）生活垃圾的热解 1 生活垃圾热解产物 热解产物的组分与垃圾成分热解温度以及热解装置有关。 2 生活垃圾热解工艺 城市生活垃圾的热解技术按其装置的类型分为移动床熔融炉方式、回转窑方式、硫化床方式、多段炉方式等。 移动床熔融炉方式是垃圾热解技术中最成熟的技术，代表性的系统有新日铁系统、Purox系统等。 （3） 流化床系统 流化床焚烧炉的优点： 1）传热和传质速度大，炉床单位面积处理能力大。 2）物料能迅速分散均匀。 3）床层的温度保持均一。 4）对含挥发分多的废物，无爆炸的危险。 5）构造简单，造价便宜，不易发生故障。 6）对有害废物进行最彻底的破坏，未燃尽物在1％左右。 缺点： 1）大块废物需破碎，耗能，增加费用。 2）不适合处理污泥。 3）粉尘多。 4）流动层不稳定时，增加载