固体废物处理与资源化 课件 第4、5章 生活垃圾焚烧处理与资源化、生化处理.pptx

; 是将可燃性固体废物与空气中的氧在高温下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减容、解毒除害并回收能源的高温处理过程。 通过焚烧处理，废物的体积可减少80％～95％，残余物为化学性质比较稳定的无机质灰渣，燃烧过程中产生的有害气体和烟尘经处理后可达标排放。 ;; 利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾中病原体破坏十分彻底，无害化、减量化效果好，还可以进行能量回收。因此，“三化”都可以实现（无害化是针对垃圾本身而言的）。 大气污染问题，特别是二噁英、重金属污染问题； 投资运行成本高，管理水平要求高。 应用领域：生活垃圾处理——Waste To Energy (WTE)； 危险废物（医疗废物）处理。;燃烧法处置垃圾的优点;燃用原生垃圾的难点;燃用原生垃圾的难点;;;;现代垃圾焚烧厂; 固体废物的热值：是指单位质量的固体废物完全燃烧时所释放出的热量，以kJ/kg表示。 热值常用高位热值（High heat value HHV）和低位热值（Net heat value NHV）两种方法表示。 高位热值：是指化合物（物料）在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。 低位热值：与高位热值的意义相同，只是产物水的状态不同，前者水是液态，后者水是气态，二者之差，就是水的汽化潜热。废物的发热量或热值可以通过标准实验测定，即用氧弹量热计实验测出废物的高位热值，然后用下式计算低位热值。; NHV=HHV-2420(H2O+9(H-Cl/35.5-F/19) 式中，NHV－净热值，kJ/kg； HHV－粗热值，kJ/kg； H2O－焚烧产物中水的质量分数，％； H 、Cl、F－分别为废物中氢、氯、氟含量的质量分数，％。 若废物的元素组成已知，则可利用Dulong方程式近似计算出低位热值： NHV=2.32[14000mc+45000(mH-1/3mo)-760mCl+4500ms] 式中：mc、mo、mH、mCl、ms分别代表废物中碳、氧、氢、氯和硫的质量分数。 如果混合固体废物总重量已知，废物中各组成物的重量和热值已测定，则混合固体废物的热值可用下式计算： ;; ; 假设焚烧反应为一级反应，按照化学动力学理论，则反应动力学的方程可用下式表示： dC/dt=－kt 在时间从0→t，浓度从CAO??CA变化范围内积分则上式变为： ln(CA/CAO)＝－kt 式中：CAO、CA――分别表示A组分的初始浓度和经时间t后的浓度，g·mol； t――反应时间，s； k――反应速度常数，是温度的函数。它们的关系可用 Arrhenius方程式表示： k＝Ae-E/RT A――Arrhenius常数； E――活化能，kcal/( g·mol) R――通用气体常数； T――绝对温度，K；; （1）固体粒度的影响； （2）温度的影响； （3）压力的影响； （4）相对速度的影响； （5）氧浓度的影响。 在实际焚烧操作中控制四方面的因素： （1）温度(Temperature)； （2）停留时间(Time)； （3）湍流程度（搅拌）(Turbulence)； （4）过量空气率（Excessive air）。 简称三T一E。这些因素主要由实验及试焚烧决定的。; 焚烧过程是能量转化与物质相变的过程，因而遵循能量守恒和质量守恒规律。 输入总质量＝输出总质量 输入总热量＝输出总热量 在一个封闭的焚烧系统内，能量的输入等于能量的输出。输入项即为固体物料和辅助燃料焚烧时产生的热量，而输出项则包括水的蒸发热、辐射热损失、残渣热损失、可燃组分的未完全燃烧、烟气热损失等。当焚烧用来生产蒸气作为产品时，输入项还应包括锅炉进水带入的热量，而输出项还应包括蒸气的热量。 ; 废物热量+辅助燃料热量+助燃空气热量 ;;垃圾焚烧炉;焚烧烟气污染控制技术;温度（oC）; （1）有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。 （2）有机物中氢的焚烧产物是水；若有氟或氯存在，也可能有它们的氢化物生成。 （3）固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。 （4）有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生