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固体废物处理及资源化 第四章 固体废物的热分解处理技术 概述 一、热解(干馏、炭化） 利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下，使之受热分解的过程称热解。 热解与焚烧的差别 焚烧：放热；废气、废渣；热能发电或供热；二污大。 热解：吸热；可燃气、油；碳黑等固体；产品可贮存和远距离输送；二污小。 热解处理城市垃圾的最大特点： A、能彻底分解二恶英 B、垃圾的利用率高 二、热解的原理 大分子断裂 异构化 小分子聚合 有机固体废物 热解过程总反应式 有机固废（加热） 高、中分子有机液体（焦油、芳香烃） +低分子有机液体 +多种有机酸 +碳渣 +CH4+H2 +H2O+ CO +CO2+NH3+H2S+HCN 三、热解方式 供热方式 一般热解根据温度的不同分为： 低温热解——低温气化熔融技术 （450——600℃ ） 高温热解——高温气化气化熔融技术 （至2000℃） 中温热解 典型固体废物的热解 一、废塑料的热解 1、热解产物 解聚反应型塑料：受热时，单分子间的结合键被切断，聚合物解离成单体。 典型的如：聚2-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯。 随机分解型塑料：受热分解时，链的断裂是随机的，产物为数目不定的碳和氢原子相结合的低分子化合物，如：聚乙烯、聚氯乙烯。 决定分解产物的因素： 塑料品种: 含氯、氰基团的塑料分解产物含HCl、HCN 含硫低的塑料，分解产物含硫低，为优质低硫燃料。 分解温度：温度高，气态的碳氢化合物的比例高。 一般的情况下，由于分离分解的产物较复杂，通常以气、液、固三种产品产出。 2、热解流程 废塑料的热解特性： 导热系数低，热效率低 塑料品种多，热解温度和条件等各不相同。 （1）减压分解流程 （2）聚烯烃浴热解流程 二、废橡胶 人工橡胶：氯丁橡胶、丁晴橡胶会产生HCl、HCN，不宜热解。 1、废轮胎热解产物(重量) 气体22% : (甲烷15.13%、乙烷2.95%、乙烯3. 99 %、丙烯2.5%、CO3.8%等） 液体27% : (苯4.75%、甲苯3.62%、其他芳香族化合物8.5%等） 碳灰39% 钢丝12% 2、热解流程 三、城市垃圾的热解产物及工艺流程 1、热解产物： 燃料油、燃料气 2、热解工艺 移动床热分解工艺 双塔循环式流动传热分解工艺 四、农用固体废物的热解产物及工艺流程 脂肪、蛋白质、淀粉、纤维素 制油、制气、糠醛、 五、污泥热解产物及工艺 污泥与垃圾联合热解 1、固体废物中有用的无机物可以直接回收，有机物的热量可回收利用 2、尾气废水经处理能达到连续排放标准 3、含微量元素的残渣可填埋，可节省填埋面积的20%~30% 思考题 热解的定义是什么？ 简述热解与焚烧的差别？ 热解的产物是什么？ 根据温度的不同，热解分为几种形式？温度范围是多少？ Discussion and practice Contact your local material recovery facility or recycling center and obtain the price paid for one commonly recycled material.Estimate or obtain the cost of collecting,processing and shipping this material to a buyer,and the price received. Does recycling show a net income?Under what conditions might the material be profitable to collect,process,and transport? * * （H2、CH4、CO、CO2）气体 +（有机酸、芳烃、焦油）液体 +（碳黑、炉渣）固体 纤维素的热解： 3(C8H10O5) 8H2O+C8H8O(油品）+2CO +2CO2+CH4+H2+7C 内部加热：供给适量空气使可燃物部分燃烧 外部燃烧：从外部供给热解的能量 反应设备 单塔式 双塔式 是否生成渣 造渣型 非造渣型 废塑料 破碎 熔化炉 热风 微波 热媒介 回收塔 HCl HCl储灌 反应器分解 冷凝 燃料油 分离 金属等不熔物 废轮胎 破碎 筛分 磁选 磁选 金属 布条 金属 流化床分解 气固分离 冷凝 碳灰 燃料油 气体 有机污泥 干燥 热解 冷凝 气体 水 冷却 油品 热量 *