固体废物处理与资源化：第七章 热解技术与生物质转化技术

1、第七章 热解技术与生物质转化技术第一节 热解原理1. 热解定义 热解(Pyrolysis)是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对之进行加热蒸馏，使有机物产生热裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。 或：在无氧或缺氧条件下，使固体物料中的有机物成分在高温下分解，最终转化为可燃气、油、固形炭的热化学过程。 固体废物 气体（H2、CH4、CO、CO2）+ 有机液体（有机酸、芳 烃、焦油） + 固体（炭黑、炉渣）纤维素的热解过程：C6H10O55CO5H2C2. 热解特点热解与焚烧的区别Q反应放 热或吸热资源化烟 气焚烧充分供氧，完全燃烧放热显热利用（

2、发电、供热）热解无氧或供给少量氧，不燃烧或部分燃烧吸热可燃气、油、固形炭排气量少；NOx、SOx、重金属含量低3. 热解产物表7-1 不同热解工艺的产物工艺停留时间加热速率温度（）主要产物碳化几小时几天极低300500焦炭加压碳化15min2h中速450焦炭常规热解几小时低速400600焦炭，液体和气体*530min中速700900焦炭和气体真空热解230s中速350450液体快速热解0.12s高速400650液体小于1s高速650900液体和气体小于1s极高10003000气体液体成分主要由乙酸、乙醇、丙酮及其它碳水化合物组成的焦油或化合物组成，可通过进一 步处理转化为低级的燃料油。气体成分

3、主要由氢气、甲烷、碳的氧化物等气体组成。废塑料热解造油工艺热解工艺：热裂解 + 催化裂解。热裂解：得到重油，达到减容增效目的。催化裂解：将重油收集在一起，集中催化裂解。 废塑料热解制造汽油工艺流程废塑料的螺杆式油化工艺 挤出机用电加热，废塑料由料斗投入，经挤出机压缩、熔融，进入环状热解筒进行热分解。热分解产物经过热交换器冷却后送入回收设备。 Beven废橡胶热解工艺Beven热解工艺示意图 SOx、NOx、微粒和未燃的碳氢化合物排放达到英国环境署要求 第二节 生物质资源化p260一、生物质能的概念 生物质就是生物体中的有机物，是构成动、植物机体的材料。 植物主要是由淀粉、纤维素组成。 动物主要

4、是由脂肪、蛋白质组成。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化而成的。 生物质的优点：燃烧容易，污染少，灰分较低； 缺点：热值及热效率低（直接燃烧10%30% ），体积大而不易运输。二、生物质资源及其应用 生物质是由光合作用产生的所有生物有机体的总称，包括植物、农作物、林产废弃物、海产物(各种海草)和城市废弃物(报纸、天然纤维)等。 利用生物质原料生产清洁燃料：农村利用农作物秸杆等生产沼气；利用生物质气化技术将农作物秸杆转化为甲烷、氢和一氧化碳等气体，供燃气用。 利用生物技术以谷物制取酒精作为机动车燃料。 利用生物技术，以制糖废液、纤维素废液和污泥为原料，制取氢气。

5、利用生物质生产有机化学品。如1，3-丙二醇。 以淀粉和纤维素制取的葡萄糖为原料，将葡萄糖转化为己二烯酸，然后在催化剂的作用下加氢制备已二酸。 三、生物质转化的基本方式p263 生物质燃烧发电技术 沼气及其综合利用 生物质固化压块成型 生物质热解气化 生物质热解液化 生物质发酵醇类 能源植物 生物质发酵产氢鸿大环保在江苏丰县投资3亿元建设的生物质焚烧发电厂，可日处理各类秸秆和树皮800吨，年发电量达1.8亿度。新型沼气池及其综合利用技术 生物质固化成型燃料木屑秸秆制粒压块工艺 生物质固化成型燃料生物质固化成型燃料即是在一定温度和压力作用下，将各类分散的、没有一定形状的农林生物质经过收集、干燥、粉碎等与处理后，利用特殊的生物质固化成型设备挤压成规则的、密度大较大的棒状、块状或颗粒状等成型燃料，从而提高其运输和贮存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效率，扩大应用范围。生物质气化集中供气技术是将生物质原料在生物质气化机组内进行热解气化反应，产生的燃气经净化系统降温、除尘、脱焦油、脱水后产出优质 燃气生物质快速热解液化制取生物质热解油 能源植物植物油利用技术对能源植物品种要求较高，需要专门种植。植物燃料油接近石油成分，植物油提