固体废物热解处理工艺剖析.ppt

固体废物热解处理工艺 演讲人： 班级： 学号： 目录 一、热解定义 二、热解过程及产物 三、典型固体废物的热解技术 一、热解定义 最经典定义：在不向反应器内通入氧、水蒸气或加热的一氧化碳的条件下，通过间接加热使含碳有机物发生热化学分解，生成燃料(气体、液体和炭黑)的过程”。 热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。 1、热解定义 在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物 以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主 纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的炭黑的化学分解过程 燃料油 可燃性气体 有机物 将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解 炭黑 二、热解过程及产物 上述反应产物的收率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度及速度。 如：Shafizadeh等人对纤维素的热解过程进行了较为详细的研究后．提出了用下图描述纤维素的热解和燃烧过程。 废物类型不同，热解反应条件不同，热解产物有差异。但热解过程产生可燃气量大，特别是温度较高情况下，废物有机成分的50%以上都转化成气态产物。热解后，减容量大，残余碳渣较少。 低温——油类含量相对较多 温度升高——全面裂解——气态产物增加，各种有机酸、焦油、碳渣相对减少 较低和较高的加热速率——气体含量高 固体废物热解是否得到高能量产物，取决于原料中氢转化为可燃气体与水的比例 三、典型固体废物的热解技术 城市垃圾的热解 城市垃圾的热解技术根据其装置类型分： ①移动床熔融炉方式； ②回转窑方式； ③流化床方式； ④多段炉方式； ⑤Flush Pyrolysis方式。 回转窑方式：Landgard系统（有机物气化） 流化床有单塔式和双塔式两种，其中双塔式流化床已经达到工业化生产规模。 多段炉：主要用于含水率较高的有机污泥的处理。 Flush Pyrolysis方式：Occidental系统（有机物液化，低温热解） 移动床熔融炉方式是城市垃圾热解技术中最成熟的方法，代表性的系统有新日铁系统、Purox系统和Torrax系统。 (一)新日铁系统 该系统是将热解和熔融一体化的设备，通过控制炉温和供氧条件，使垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融。 干燥段温度约为300℃， 热解段温度为300～1000℃， 熔融段温度为1700～1800℃ 可燃烧性气体热值6276-10460 kJ／m3 投料口采用双重密封阀结构——目的是防止空气和热解气的漏入与逸出； 竖式炉内垃圾由上向下移动与上升的高温气体进行换热； 热解段，在控制厌氧或缺氧状态下有机物发生热解——可燃气和灰渣。 可燃性气体导入二燃室进一步燃烧，并利用尾气的余热发电。 灰渣中残存的热解固相产物 炭黑与从炉下部通入的空气在燃烧区发生燃烧反应，通过添加焦炭来补充碳源。 玻璃体和铁，将重金属等有害物质固化在固相中——填埋或再利用。 (二)Purox系统 该系统也采用竖式热解炉，破碎后的垃圾从塔顶投料口进入．依靠垃圾的自重在由上向下移动的过程中，完成垃圾的干燥和热解。 该系统主要的能量消耗是垃圾破碎过程， 此外1t垃圾热解需要的0.2t氧气的制造过程。 该系统每处理lkg垃圾可以产生热值为11168kJ/m3的可燃性气体0.712m3 （三）Torrax系统 由气化炉、二燃室、一次空气预热器、热回收系统和尾气净化系统构成。 垃圾不经预处理直接投入竖式气化炉中 垃圾干燥和热解所需的热量由炉底部通入的预热至1000℃的空气和炭黑燃烧提供。