固体废物处理与资源化——固体废物的热解处理.ppt

1、固体废物的处理和资源利用，第8章固体废物的热解，1。废物的热化学处理是在高温下分解和破坏有机固体废物，实现快速和显著的体积减少，同时利用废物中的有机成分。近年来，有机固体废弃物的热解(或干馏)引起了国内外的广泛关注。热解是一种古老的工业生产技术，首先应用于煤的干馏，获得的焦炭产品主要用作炼钢的燃料。与焚烧相比，固体废物热解具有以下优点：它可以将固体废物中的有机物转化为储存能量，主要包括燃气、燃油和炭黑；由于缺乏氧气分解，废气量小，有利于减少对大气环境的二次污染；废物中硫和重金属的大部分有害成分被固定在炭黑中；由于保持还原条件，Cr3不会转化为Cr6。产生的氮氧化物量很少。热解在工业上也称为干馏

2、。固体废弃物的热解是在无氧或缺氧条件下，利用有机物的热不稳定性进行热分解的过程。热解就是通过加热将大的复杂分子分解成更小的、更有分析价值的碎片。4、热解最经典的定义是“通过间接加热而不将氧气、蒸汽或加热的一氧化碳引入反应器中的含碳有机物的热化学分解过程”。严格来说，它不应该被称为热解，而是部分燃烧或缺氧燃烧。他还主张，热化学过程，如热解和气化和由严格意义上的部分燃烧引起的液化，统称为热解、热气化或液化。热解是吸热的，产物是可燃的低分子化合物。热解原理固体废物的热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分子的断键、小分子的异构化和聚合等。最后产生各种更小的分子。6、有机物、加热、无氧或缺氧、G、L

3、、S、纤维素、CO、CO2、H2O、C、L-葡萄糖、可燃挥发性成分、7、热解过程和组成、8、影响有机固体废物热解产物的因素，影响有机固体废物热解产物的因素有很多，如物料特性和最终热解温度。各种影响因素的相关程度为：热解结束时物料的特征升温速率、物料的填充度、物料的粒度。最终热解温度的关联度最大，表明最终热解温度是最重要的参数之一。不同的温度分布将导致不同的热解产物产率和特性。温度的升高可以加速反应，也可以促进焦油蒸汽的二次裂解反应，这将加深反应程度，使反应更加彻底。同时，随着温度的升高，材料的比表面积和孔容会增大，有利于热解产物的解吸和扩散。物料的工业分析特性将直接影响热解产物的产率。例如，挥

4、发物含量对产气率有很大影响；挥发性物质和水的含量对焦油产率也有很大影响，加热速率也是一个重要因素。由于热解反应主要取决于物料在最终热解温度下的停留时间，在相同的最终温度和时间下，慢速加热模式下物料在最终温度下的反应时间要比快速加热模式下的反应时间短得多。热解方式根据加热方式可分为内部加热和外部加热；根据热分解和燃烧反应是否在同一设备中进行，热分解过程可分为单塔式和双塔式；根据热解过程中是否产生炉渣，分为结渣型和非结渣型。热解产物分为气化模式、液化模式和碳化模式，12、典型固体废物热解、废塑料热解产物和工艺1。热解产物的主要产物是C1C44燃料油、富在正常情况下，所产生的燃料气体在系统中几乎被完

5、全消耗掉，而燃油也被部分消耗掉。聚烯烃可以在热的作用下裂解产生低分子量化合物，包括气体、液体和固体，其中气体可以用作燃料气体，液体可以用作汽油和柴油，固体可以用作铺路材料。在催化剂的存在下，裂解机理或裂解速度会发生变化，产品组分也会发生变化。聚烯烃在催化剂存在下分解，其分解速度大大提高。例如，在熔融盐分解炉中，在沸石催化剂的存在下，当聚乙烯在420580下分解时，其分解速度提高了27倍。废聚乙烯和聚丙烯聚合物在高温下会发生裂解，裂解产物随温度的变化而变化。当裂解温度为800时，大部分热分解产物为乙烯、丙烯和甲烷。在400，500的介质温度下，热分解产物包括液体、气体和固体残渣，其中气体占20-

6、40%，液体占35-70%，残渣占10-30%。低温裂解产生更多高沸点化合物。随着温度的升高，低分子量物质的含量会增加，这是一种常温气体。14、塑料气化温度曲线、15、废塑料的热解气体分析、16、17、18、19、橡胶热解处理、废轮胎的高温热解通过外部加热打开化学链，有机物可以分解或液化并蒸发。热解温度在250500范围内。当温度高于250时，破碎轮胎分解出的液态油气随着温度的升高而增加。当温度高于400时，液体油和固体炭黑的产量随着气体产量的增加而减少。20、4% NaOH溶液是废轮胎热解最常用的催化剂，在相同温度下可以加速聚合物链的断裂，提高液体油的收率，提高产品质量。轮胎橡胶的热稳定性可

7、分为三个区域： 200、200 300和300以上。橡胶在200以下无氧条件下是稳定的。作为一种高聚物，橡胶的物理状态取决于分子的运动形式。在200 300时，橡胶的特性粘度迅速变化，低分子量物质被“热蒸馏”，残渣变成不溶的干物质。这时，橡胶中的一些聚合物链还没有断裂，一些已经断裂成分子量较大的化学物质，所以产生的油是黑色粘稠的，分子量较大，炭黑的生成非常不完全。当温度高于300时，橡胶分解加快，破胶剂分子量小，生成的油具有良好的流动性和透明度。22、几种橡胶的热稳定性、23、橡胶热解的三相产率、24、污泥热解，重点解决焚烧中存在的问题，即实现污泥的节能和低污染处理。干污泥的热解可分为两个部分：反应速率较快的前部和反应速率较慢的后部。后阶段的反应主要是难降解有机物的连续反应和前阶段反应产生的炭黑的气化过程。一般来说，碳的气化反应在900-1000进行，因此有必要将反应温度控制在800以上。城市垃圾的热解可分为：移动床熔化炉、回转窑、流化床、多端炉、冲洗式热解、2