04、高分子材料废物处理-02循环原理.ppt

是固体废弃物焚烧的最常用的两种。 固体废弃物须进行分类，将不能燃烧的物质除去，以减少固体残留物和飞灰，增加焚烧废物的热量。 焚烧的最佳材料是塑料、纸和木质产品，且粉状比较好，块状燃烧也常见，但底部残留物要高得多。 为了保证固体废弃物中所有有机物的完全燃烧和分解，炉温必须保持在1000-1500℃。低温、空气流不足和滞留时间过短将会导致散发有机化合物，如二噁英、呋喃、PCB（多氯联苯）、氯苯、多环芳香族化合物。 较好的焚烧炉对二噁英、呋喃、PCB（多氯联苯）的破坏已达到＞99.999%。燃烧热通过锅炉来生产蒸汽，蒸汽可直接提供给工业或用于居民的取暖供热，或通过透平机来发电。 物料的燃烧将产生灰，现代焚烧炉都配备涤气器和过滤包（袋）或静电沉淀器来加以处理。 过滤包（袋）或静电沉淀器：除去废气流中危险的飞扬灰粒子和低挥发的金属蒸气，从而进入烟囱排放。 涤气器和化学处理反应器：可以处理并中和酸性气体如氯化氢、SO2和NOx。 最常用的方法是包装这些固体残渣并单独填埋，即被放在特殊设计的填埋场。 金属提取并循环使用； 水泥固化； 粉灰能被玻璃化以防填埋时渗出； 残渣可用作路面建设材料的填料（只有经化学处理而达到惰性的残渣才可使用）； 4.3.4 高分子气化裂解 气化是指废旧聚合物在很高温度下(高达1500℃)进行降解，其产物是合成气体如CO和氢气，既能燃烧或用于蒸汽发电，也可用于制备甲醇及有关的产品。最近还用于甲烷化反应: 催化剂可用耐热良好的催化剂如MgO，Al2O3 ，Si02和硅藻土等。又能用作化学合成如合成氨、甲醇等。 4. 4高分子材料的能量循环 优势： 从废弃物中回收利用(恢复）能量是“Recovery”原则的体现，可以减少90%的填埋体积和80%的废弃物重量。 EFW措施不仅可以减少垃圾的体积。还能除去对环境有害的有机物，同时也减少对化石燃料的依赖性，成为有价值的能源。 4.4.1高分子材料的焚烧 一般在1000℃以上进行焚烧，可以用于取热、制蒸汽或发电； 在500-1000以上进行焚烧，可用来裂解高分子材料生产油品。 4. 4. 2高分子材料制燃料 高分子废料可直接制成固体燃料，用于燃烧;也可先液化成油类，再制成液体燃料。这些利用废弃物制成的燃料称为废物燃料(Refuse-derived fuel，RDF)。 含有部分废塑料RDF热量值很高的材料，一般通过挤出的方法来加密RDF，由于含有塑料有助于挤出，能形成固定的形状。 RDF燃料可以和煤混合后在栅炉中燃烧。 对于RDF燃料的利用，关键是开发出专用燃烧炉，要求燃烧时不产生有害气体，避免造成二次污染。 化学循环工艺过程； 化学循环的工艺及设备： 槽式反应器； 窑式反应器； 流化床反应器； 螺旋反应器和螺杆挤出反应器。 预处理——化学循环——化学原料和油品。 槽（釜）式反应器适用于废旧高分子材料的油化处理。 高分子材料可以直接进入反应器，也可以熔融后再进反应分解槽，后者避免了加料带入的空气。 槽式反应器常常是外部加热、内部搅拌，要得到轻质油需保持常压、低温和长时间反应。气化和碳化会同时进行，碳化物质易沉积于槽内壁或加热管的表面，结果导致传热不良，因此每隔一定时间，需将碳化物或固体残留物排出。 废料从反应器顶部加入，经加热介质传热，使聚合物分解（也可通入空气或氧燃烧使聚合物分解），分解的气体经冷却可得到液体油和不能冷却的气体，裂解残留物可从釜或井底排出，加热介质可采用金属浴等 槽（釜）式或井式反应器是最简单最便宜的。 竖式和横式反应器（垂直和水平反应器）的区别是加料和除去产物的方法不一。 实用的竖式反应器有Garret体系、URDC体系、UC体系。，横式反应器有Barber Colman体系 要得到质量高的油品，必须对原料进行严格的预处理，尽量除去杂质。若混有PVC，应在进入反应槽前分离或进行前裂解，以除去产生的HCl。 高温下HCl存在会严重腐蚀设备，并使产物的质量受到影响。 管式反应器也是用外加热的，需用加热燃料，可用于原料均匀、容易变成液状的PMMA和PS 。从理论上说，可以认为管式反应器比槽式反应器操作范围广（温度、停留时间等可以自由选定），且效率高，但至今未有实用例子。 管式反应器存在的主要问题是：分离裂解产物；裂解产生的碳化物的析出；废旧高分子与重质液态油（重液）的混合；重质液体的处理。 这些技术问题的解决，将会使管式反应器裂解技术有较大的；突破或进展。 反应器是圆筒形结构，长径比通常是4：1或10：1的。 窑在裂解时旋转并且置于倾斜位置。废塑料从上顶加入，由于重力和旋转作用，物料向下移动，一边裂解一边流动，高沸点残留物到下部而流出，低沸点物质在上部出来，冷凝后可有气体和液体油。 流化床反应器可作为塑料油化的设备。 流化床的流动层可