固体废物热解处理工艺.ppt

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1、固体废物热解处理工艺固体废物热解处理工艺 演讲人：班级：学号：目录一、热解定义二、热解过程及产物三、典型固体废物的热解技术一、热解定义最经典定义最经典定义：在不向反应器内通入氧、水蒸气或加热的一氧化碳的条件下，通过间接加热使含碳有机物发生热化学分解，生成燃料(气体、液体和炭黑)的过程”。热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。1、热解定义在常温下为液态在常温下为液态的包的包括乙酸、丙酮、甲括乙酸、丙酮、甲醇等化合物醇等化合物以氢气、一氧化碳、以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢甲烷等低分子碳氢化合物为主化合物为主纯碳与玻璃、金纯碳与玻璃、

2、金属、土属、土砂等混合形成的炭黑的砂等混合形成的炭黑的化学分解过程化学分解过程燃料燃料油油可燃性可燃性气体气体有机物将有机物在无氧或缺氧无氧或缺氧状态下加热加热，使之分解分解炭黑炭黑二、热解过程及产物固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各种较小的分子。有机物的热解反应可以用下列通式来表示：有机物的热解反应可以用下列通式来表示：上述反应产物的收率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度及速度。如：Shafizadeh等人对纤维素的热解过程进行了较为详细的研究后提出了用下图描述纤维素的热解和燃烧过程。废物类型不同，热解反应条件不同，热

3、解产物有差异。废物类型不同，热解反应条件不同，热解产物有差异。但热但热解过程产生解过程产生可燃气可燃气量大，特别是温度较高情况下，废物有机成量大，特别是温度较高情况下，废物有机成分的分的50%以上都转化成气态产物。热解后，减容量大，残余碳以上都转化成气态产物。热解后，减容量大，残余碳渣较少。渣较少。低温油类油类含量相对含量相对较多较多温度升高温度升高全面裂解气态产物增加，各种有机酸、焦油、碳渣相对减少较低和较高的加热速率较低和较高的加热速率气体含量高气体含量高固体废物热解是否得到高能量产物，取决于原料中氢转化氢转化为为可可燃气体与水的比例燃气体与水的比例三、典型固体废物的热解技术城市垃圾的热解

4、城市垃圾的热解 城市垃圾的热解技术根据其装置类型分：移动床熔融炉方式；移动床熔融炉方式；回转窑方式；回转窑方式；流化床方式；流化床方式；多段炉方式；多段炉方式；Flush Pyrolysis方式。方式。回转窑方式：回转窑方式：Landgard系统（有机物气化）系统（有机物气化）流化床流化床有单塔式和双塔式两种，其中双塔式流化床已经达到工有单塔式和双塔式两种，其中双塔式流化床已经达到工业化生产规模。业化生产规模。多段炉：多段炉：主要用于含水率较高的有机污泥的处理。主要用于含水率较高的有机污泥的处理。Flush Pyrolysis方式方式：Occidental系统（有机物液化，低温热系统（有机物液

5、化，低温热解）解）移动床熔融炉方式是城市垃圾热解技术中最成熟的方法移动床熔融炉方式是城市垃圾热解技术中最成熟的方法，代表，代表性的系统有性的系统有新日铁系统、新日铁系统、Purox系统和系统和Torrax系统系统。(一)新日铁系统该系统是将该系统是将热解和熔融一体化热解和熔融一体化热解和熔融一体化热解和熔融一体化的设备，通过的设备，通过控制炉温和供氧条控制炉温和供氧条件件，使，使垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融。干燥段干燥段温度约为温度约为300，热解段热解段温度为温度为3001000，熔融段熔融段温度为温度为17001800可燃烧性气体热值

6、可燃烧性气体热值6276-10460 kJm3投料口采用投料口采用双重密封阀结构双重密封阀结构目的是防止空气和热解气的漏目的是防止空气和热解气的漏入与逸出；入与逸出；竖式炉内垃圾竖式炉内垃圾由上向下由上向下移动与移动与上升上升的高温气体进行换热；的高温气体进行换热；热解段热解段，在控制厌氧或缺氧状态下有机物发生热解，在控制厌氧或缺氧状态下有机物发生热解可燃气可燃气和灰渣。和灰渣。可燃性气体导入可燃性气体导入二燃室二燃室进一步燃烧，并利用尾气的余热发电。进一步燃烧，并利用尾气的余热发电。灰渣中残存的热解固相产物灰渣中残存的热解固相产物 炭炭黑黑与与从从炉炉下下部部通通入入的的空空气气在在燃燃烧烧

7、区区发发生生燃燃烧烧反反应应，通通过过添添加焦炭来补充碳源。加焦炭来补充碳源。玻玻璃璃体体和和铁铁，将将重重金金属属等等有有害害物物质质固固化化在在固固相相中中填填埋埋或或再利用。再利用。(二)Purox系统该系统也采用竖式热解炉竖式热解炉，破碎后的垃圾从塔顶投料口进入依靠垃圾的自重在由上向下移动的过程中，完成垃圾的干燥和干燥和热解。热解。该系统主要的该系统主要的能量消耗能量消耗是垃圾破碎过程，是垃圾破碎过程，此外此外1t1t垃圾热解需要的垃圾热解需要的0.2t0.2t氧气的制造过程。氧气的制造过程。该系统每处理该系统每处理lkglkg垃圾可以产生热值为垃圾可以产生热值为11168kJ/m11

8、168kJ/m3 3的可燃性气的可燃性气体体0.712m0.712m3 3（三）Torrax系统由气化炉、二燃室、一次空气预热器、热回收系统和尾气净化系统构成。垃圾不经预处理直接投入竖式气化炉中垃圾干燥和热解所需的热量由炉底部通入的预热至1000的空气和炭黑燃烧提供。(四)Occidental系统特点：特点：垃圾前处理环节多，设备复杂热解：热解：不锈钢制筒式反应器炭黑加热到炭黑加热到760返回热解反应器供热返回热解反应器供热80急冷得到燃料油急冷得到燃料油热解油平均热值热解油平均热值24401kJ/kg（五）流化床系统 将垃圾破碎至50mm以下的粒径，经定量输送带传至螺杆进料器，由此投入热解炉内。载体：石英砂热分解温度：500 分离出的热解气一部分用于燃烧，用来加热辅助流化空气，残余的热解气作为流化气回流到热解塔中。当热解气不足时，由热解油提供所需的那部分热量。