固体废物处理与处置课程教案授课题目固体废物的热处理.DOC

PAGE \* MERGEFORMAT7 《固体废物处理与处置》 课程教案 授课题目：第六章 固体废物的热处理 教学时数： 4 授课类型： □ 理论课 □ 实践课 教学目的、要求： 1了解焚烧原理； 2掌握热平衡和烟气分析； 3了解热解原理； 4掌握典型固体废物的热解； 5了解焙烧； 教学重点： 热平衡和烟气分析；热解工艺；焚烧工艺；固体废物的热分解和烧成。 教学难点： 热解工艺；焚烧工艺。 教学方法和手段： 多媒体教学，应用仿真软件  《固体废物处理与处置》 课程教案 教学内容及过程 旁批 教学内容与教学设计： §1焚烧处理 一、概述 二、焚烧原理 （一）原理 （二）焚烧过程 1、干燥水分汽化、蒸发 2、热分解化学分解、聚合反应 3、燃烧可燃物质的快速分解和高温氧化过程 蒸发燃烧（蜡质类）、分解燃烧（纸、木材）、表面燃烧（木炭、焦炭） （三）影响固体废物焚烧的因素 影响废物焚烧的主要因素包括：废物本身的性质，停留时间，温度，湍流度，过量空气系数及其他因素。其中停留时间，温度，湍流度和过量空气系数称为“3T＋1E”要素，是影响固体废物焚烧效果的主要因素，也是反映焚烧炉性能的主要指标。 （1）废物本身的性质 （2）停留时间Time 通常要求垃圾停留时间能达到1.5~2h以上，烟气停留时间能达到2s以上。 （3）温度Temperature 目前要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃，医疗垃圾、危险废物的焚烧温度要达到1150 ℃。 （4）湍流度Turbulence 湍流程度越好，混合越充分，空气利用率越高，传质传热过程越快，燃烧效果越好。 （5）过量空气系数Excess air 实际空气量与理论空气量之比值为过量空气系数(m)，亦称空气比。 （6）其他因素 综上所述，在固体废物的焚烧过程中，应在可能的条件下合理控制各种影响因素，使其综合效应向着有利于废物完全燃烧的方向发展。 （四）焚烧产物 有害有机废物焚烧处理后，要求达到以下三个标准： ①主要有害有机组成（POHC）的破坏去除率（DRE）要达到99.99％以上。DRE定义为从废物中除去的POHC的质量百分率，即 ②HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量，在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h，若达不到这个要求，则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤氯为99.0％。 ③烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气过量率为50％。 （五）焚烧效果的评价指标： ①减量比 ②热灼减量 ③燃烧效率 ④烟气排放浓度限制指标。 a.烟尘：将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标； b.有害气体：包括SO2、HCl、HF、CO和NOx； c.重金属元素单质或其化合物：如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等； d.有机污染物：如二噁英，包括多氯代二苯并-对-二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）。 三、热平衡和烟气分析 （一）固体废物热值 ①通过氧弹测热仪测量计算 将高位热值转变成低位热值可以通过下式计算： ②通过元素组成作近似计算 若废物的元素组成已知，则可利用Dulong方程式近似计算出热值： ③通过比例求和法计算 固体废物总热值＝ 例1 表1是我国武汉市城市垃圾的组分，假设各组分的热值与城市垃圾的典型组分的热值相同，可据此计算出武汉市垃圾的热值： 已知各组分热值分别为厨房废渣、果皮4650kJ/kg；木屑杂草6510kJ/kg；纸张16750kJ/kg；皮革、塑料、橡胶32570kJ/kg。 焚烧后实际可利用的热量＝焚烧获得的总热量－∑各种热损失 例2 某固体废物含可燃物60％、水分20％、惰性物20％。固体废物的元素组成为碳28％、氢4％、氧23％、氮4％、硫1％、水分20％、灰分20％。假设①固体废物的热值为11630kJ/kg； ②炉栅残渣含碳量5％； ③空气进入炉膛的温度为65℃，离开炉栅残渣的温度为650℃； ④残渣的比热为0.323 kJ/(kg·℃)； ⑤水的汽化潜热2420 kJ/kg； ⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.5％； ⑦碳的热值为32564 kJ/kg，试计算这种废物燃烧后可利用的热值。 （二）燃烧温度 （三）空气和烟气量计算 四、固体废物的焚烧系统五、焚烧过程污染物的产生与防治 （一）焚烧尾气中污染物的组成 （1）不完全燃烧产物 （2）粉尘 （3）酸性气体 （4）重金属污染物 （5）二噁英PCDDs/PCDFs。 （二）焚烧尾气中污染物的防治 1、粉尘控制技术在垃圾焚烧厂中常用的有多管离心除尘器、布袋除尘器。 2、酸性气体控制技术 3、重金属控制技术： 4、二噁英控制技术 产生二噁英的主要原因