第六章 固体废物的热处理1.ppt

1、固体废物热处理,Thermal Treatment of Solid Waste,【概念】焚烧 干燥 热裂解 焙烧 热值 燃烧温度 DRE 热灼减量比 焚烧效率 【方法原理】 焚烧原理；热平衡和烟气分析；焚烧工艺系统组成；焚烧炉系统选择；热解原理；典型固体废物的热解；焙烧方法。,本章重点,处理方法,焚烧处理,热裂解,焙烧处理,其它热 处理方法,焚烧（incineration）: 生活垃圾和危险废物的燃烧（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象 ）,热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过 程。,焙烧: 在低于熔点

2、的温度下热处理废物改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程,干燥脱水 热分解 烧成,1,4,2,3,1,焚烧处理,机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污,焚毁带病毒、病菌的垃圾。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉,19世纪中后期,20世纪初,1960,大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统,19701990,自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化、T ,除尘 资源化 智能化 多功能 综合性,1,2,3,4,垃圾焚烧演示,.,我国始于1980,1,焚烧处理,1,焚烧处理,焚 烧 机 理,CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2) O2 xCO2 +

3、wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O,焚烧,1,焚烧处理,焚 烧 技 术,1,焚烧处理,1,焚烧处理,固体废物热值,:单位质量固体废物在完全燃烧时释放出的热量,Dulong公式、Steuer公式、Scheurer公式等,氧弹量热计,能量 守恒,废物热量+辅助燃料热量+助燃空气热量 有用热量+化学不完全燃烧热损+机械热损+烟气显热+灰渣显热,Q1,1,焚烧处理,固体废物燃烧温度,:在焚烧系统处于衡压、绝热状态，系统所有能量都用于提高系统温度和物料的含热时，焚烧系统的最终温度,实际燃烧温度,近似 计算,1,焚烧处理,空气和烟气量计算,:完成燃烧反应的最少空气量,实

4、际空气量,烟气量,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,前 处 理及进料 系 统,接受 贮存 分选 破碎 定量给料 车辆、地衡、控制间、垃 圾池、吊车、抓斗、破碎和筛分设备、磁选机，以及臭气和渗滤液收集、处理设施等。螺旋给料、炉排进料、推进器给料等,操作,设备、设施 构筑物,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,焚 烧 炉 系 统,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,焚 烧 炉 系 统,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,空 气 系 统,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,烟 气 系 统,PCDDs: TCDDs PCDFs,酸性气体: HF、SOX、NOX、HCl,重金属 汞、镉、铅,烟尘,催化

5、氧化 化学吸收 氧化还原 湿式洗涤 物理吸附 静电除尘 袋式过滤 离心分离 重力沉降 ,反应器 洗涤塔 吸附塔 静电除尘器 布袋除尘器 旋风除尘器 沉降室 ,A 控制燃烧温度和停留时间； B 减少烟气200500停留时间； C 有效净化,1,焚烧处理,焚 烧 工 艺,其 它 系 统,1,焚烧处理,焚烧炉的选评,1,焚烧处理,焚烧炉的选评,焚 烧 效 果,1,焚烧处理,参 考 资 料,1 张益，赵由才主编.生活垃圾焚烧技术.化学工业出版社. 2000年8月 2 汉才主编.燃烧与污染.华中理工大学出版社.1992年7月 3 曹本善编著.垃圾焚化厂兴建与操作务实.中国建筑工业出 版社. 2002年4

6、月,2,固体废物热解处理,热解 原理,热解定义及特点、热解过程及产物、有机固体废物热解机理,热解 工艺,热解工艺分类,典型固体废物的热解,城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃物的热解,2,固体废物热解处理,热 解 与 焚烧 比较,需氧 放热 二氧化碳、水 就地利用 二次污染大,无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小,热裂解,焚烧,氧需求,氧需求,能量,产物,利用,污染,生物质、塑料类、橡胶等,2,固体废物热解处理,热 解 的 特 点,2,固体废物热解处理,热解过程及产物,有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机

7、液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰),3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C,大分子键断裂、异构化和小分子聚合 废物组成、裂解温度、催化剂等,Eg. 纤维素分子裂解,2,固体废物热解处理,热 解 动 力 学,2,固体废物热解处理,热 解 工 艺 分类,2,固体废物热解处理,城市生活垃圾的热解,2,固体废物热解处理,废塑料的热解,产物是燃料油或化工原料,2,固体废物热解处理,废塑料的热解,槽式(聚合浴、分解槽)管式（管式蒸馏、螺旋式）流化床,管式蒸馏法热分解技术,螺旋式热分解系统,流化床热分解系统,比较简单地把废PS制成液状单体，而且

8、用于回收单体的分解设备、反应温度和停留时间均可随意控制。,由于抽料泵会造成减压，物料在分解管内停留时间不稳定； 高温分解时气化率高； 分解速度慢的聚合物不能完全实现轻质化； 由于是外部加热，所以耗能比较大。,热解原料的分散不够均匀，颗粒与气体的热交换效率低，管线容易结焦等。,2,固体废物热解处理,污泥的热解,污泥脱水 干燥 热解 炭灰分离 油气冷凝 热量回收 二次污染防治,2,固体废物热解处理,废橡胶的热解,轮胎破碎 分（磁）选 干燥预热 橡胶热解 油气冷凝 热量回收 废气净化,3,固体废物热解处理,参 考 资 料,1 George Tchobanoglous, Hilary Theisen, Samuel Vigil Integrated Solid Waste ManagementM . McGraw-Hill ：New York. 2000.03 2 姚向君等.生物质能资源清洁转化利用技术M.北京：化工出版社.2005年 3 陈勇等.固体废弃物能源利用M.广州：华南理工大学出版社.2002年 4 刘均科等.塑料废弃物的回收与利用技术M.北京：石化出 版社.2001年,3,其它热处理,固体废物的焙烧 方法,各种焙烧的适用对象？,各种焙烧方法的原理