第五章 糖代谢 图表

热处理流程示意图处理方法

焚烧处理

热裂解

焙烧处理

其它热处理方法

焚烧（incineration）:固体废物高温分解和深度氧化的处理过程（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

干燥脱水热分解烧结

1

4

2

3

机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污↗

焚烧带病毒、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1970~1990

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

…..

我国始于1980′

焚烧处理焚烧原理

燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素

热平衡及烟气分析

固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算

焚烧工艺

焚烧工艺系统组成

焚烧炉系统

焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评

焚烧处理燃烧是具有强烈放热效应、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焚烧机理

三要素可燃物质助燃物质引燃火源

蒸发

挥发

分解

烧结、熔融

氧化还原

CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O

焚烧

传热传质过程

温度着火条件焚烧技术

层状燃烧技术

过程稳定、技术成熟、应用广固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等辐射、烟气对流，翻转及搅动炉型设计和配风设计

流化燃烧技术

较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化、细小化流化床焚烧炉空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态

旋转燃烧技术

较成熟、效率高回转窑焚烧炉滚筒、抄板

焚烧影响因素

固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分

焚烧温度：850~950℃（一般）,1150℃

供氧量和物料混合程度:过剩空气系数

停留时间:>1.5~2h（垃圾）;>2s（烟气）

废物料层厚度、运动方式、预热温度

进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力

３Ｔ﹢１Ｅ（停留时间、温度、湍流度和空气过剩率）焚烧工艺

工艺系统

空气系统

前处理系统

进料系统

焚烧炉系统

其它系统

烟气系统

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

焚烧工艺

焚烧炉系统

气化热解炉

气化熔融炉

电子束焚烧炉

离子焚烧炉

催化焚烧炉

固定炉排焚烧炉

水平链条炉排焚烧炉

倾斜机械炉排焚烧炉

回转式焚烧炉

流化床焚烧炉

立式焚烧炉

焚烧炉

焚烧工艺

空气系统

主要

设施

抽风、通风管道、进气系统、风机和空气预热器等

助燃空气

一次助燃空气：60%~80%，干燥段15%、燃烧段75%、燃烬段10%二次助燃空气：20%~40%，火焰上和二次燃烧室空气

换热器预热

余热锅炉后，200~280℃

焚烧工艺

烟气系统

PCDDs:TCDDsPCDFs

酸性气体:HF、SOX、NOX、HCl

重金属汞、镉、铅

烟尘

催化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200~500℃停留时间；C有效净化

焚烧工艺

其它系统

灰渣系统灰渣→收集→冷却→输送→渣池→抓吊→处理或外运灰渣漏斗、滑槽、水池或喷水器、排渣机械、抓提设备、输送机械、磁选机等。废水处理系统

余热系统

发电系统

自动控制系统

炉型

优点

缺点

机械焚烧炉

容量大（单炉容量达100~500t/d）、效率高、焚烧彻底、公害易处理、燃烧稳定、控管容易、余热利用高

造价高、技术复杂、维修费高，需连续运转、运行管理要求高

回转式焚烧炉

垃圾搅拌及干燥性好、可适用中小容量（单炉容100~400t/d）、可高温安全燃烧，残灰颗粒小

连续传动装置复杂、炉内的耐火材料易损坏

控气式焚烧炉

适用中小容量（单炉容量150t/d）、

构造简单、装置可移动、机动性强

燃烧不完全、燃烧效率低、使用年限短、平均建造成本较高

流化床焚烧炉

容量适中（单炉容量50~200t/d）、

燃烧温度较低（750~850℃）、热传导好、公害低、烧效率高

操作技术高、燃料种类受到限制、进料颗粒较小、单位处理量所需动力高、炉床材料易冲蚀损坏

垃圾衍生燃料焚烧炉

适用大容量（单炉容200~750t/d）焚烧、余热利用率高、可资源回收

造价昂贵、设备构造复杂、技术复杂、不适合高水分垃圾

焚烧炉的选评

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

固体废物的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

能量

产物

利用

污染

生物质、塑料类、橡胶等

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。热解的特点

铬Ⅲ不转为Ⅵ

NOx产量少

转为可贮存性能源燃料气、燃料油和炭黑

排气量小环境污染小

硫、重金属等大都被固定在炭黑中

热解过程及产物

有机固体废物气体（H2

、CH4

、CO、CO2

）+有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+固体(炭黑、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

热解工艺分类

是否生成炉渣

渣造型和非造渣型

热解、燃烧位置

单塔式和双塔式

产物物理形态

气化方式、液化方式、炭化方式

热解炉结构

固定床、移动床、流化床和旋转炉

热解温度不同

高温热解（1000以上）、中温热解（600-700）、低温热解（600以下）

供热方式

直接加热

、间接加热

热解设备

内热式设备外热式设备

密闭的容器中，在绝氧的条件下，热量由反应器的外面通过器壁进行传递，垃圾被间接加热而分解的过程就是外热式分解。设备有外热式回转窑、竖井炉、二塔流化床也称部分燃烧热分解方式。反应器中的可燃性垃圾或热分解中分解生成的碳的部分燃烧，利用此燃烧热式垃圾发生分解。设备有单塔流化炉、竖井炉、气流热分解炉及回转窑等。热解影响因素

热分解温度

固体废物的含水率

热分解速度

空气量

城市生活垃圾的热解

主要热解技术

Occidental系统

新日铁系统

Purox系统

Landgard系统

流化床系统

Garret系统

各系统优缺点?

城市垃圾回收能量方法的评价比较（1000t/d）项目Landgard法Garrett法Torrax法Parox法投资额（日元/t）偿还费（日元/t）运转费（日元/t）运转费总额（日元/t）回收资源折价（日元/t）净处理费用（日元/t）64521513606575739301827657218436835877283530424851644327349172070284768722803576585646681188废塑料的热解

产物是燃料油或化工原料

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

在槽内的分解过程中进行混合搅拌，物料混合均匀，采用外部加热，靠温度来控制成油形状。该法物料的停留时间较长，加热管表面析出炭后会造成传热不良，须定期清理排出。

管式蒸馏先用重油溶解或分解废塑料，然后再进入分解炉；螺旋式反应器则采用螺旋搅拌，传热均匀，分解速度快，但对分解速度较慢的聚合物不能完全实现轻质化。采用部分塑料燃烧的内部加热方式，具有原料不须熔融、热效率高、分解速度快等优点。废塑料的热解

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。

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

1—定量进料器

2—蒸汽干燥器

3—1号水洗塔

4—热解炉

5—热风炉

6—燃烧室

7—余热锅炉

8—2号水洗塔

9—吸水塔

10—