7—城市生活垃圾的热解处理(2).ppt.ppt

1、第八章 城市生活垃圾的热解处理,第一节 概述 第二节 典型固体废物的热解,1、热解（） 固体废物的热解是在无氧或氧分压较低的条件下，使可燃性固体废物在高温下分解的操作技术。与焚烧处理区别在于焚烧是放热的，热解是吸热的；产物不同；利用方式不同，焚烧是将产生的热量发电，而热解产物是燃料油和气方便运送 研究废物热解的目的使固体废物转化为可储存、可运输的液体燃料或气体燃料并使剩下的废物干净，惰性固体废物可方便填埋处理 热 解 原 理 热解包括两个过程： （1）裂解过程由大分子变成小分子、直至气体的过程； （2）聚合过程由小分子聚合成较大分子的过程 这些反应没有十分明显的阶段性，许多反应是交叉进行的。热

2、解过程可用如下总反应方程式表示： 有机固体废物 H2、CH4、CO、CO2 等 + 有机酸、芳烃、焦油等 + 炭黑与炉渣 （气体） （有机液体 ） （ 固体）,第一节 概述,2、热解产物 固体废物热解是一个十分复杂的过程，包含大分子的键断裂、异构化和小分子的聚合等反应，热解过程中有机物转化成焦木酸（油）、可燃气体和炭渣 热解过程产生的液体主要有油类、焦木酸、水等； 热解过程产生的气体主要有氢、一氧化碳、甲烷、乙烷等（按数量大小顺序排列） 方式：热解过程按不同供热方式、产品状态热解炉结构不同有不同分类 按供热方式分为内部加热和外部加热 按热分解与燃烧反应是否在同一设备中进行，热分解过程可分为单塔

3、式和双塔式 按热解过程是否生成炉渣可分成造渣型和非造渣型 按热解产物的状态分成气化方式、液化方式和碳化方式 热解炉的结构分成固定层式、移动层式 、或回转式,双塔循环式反应器 1垃圾 2加料器 3热解炉 4流化用蒸汽 5旋风分离器 6 焦油去除器 7 燃料气体冷却洗涤塔 8 燃料气体（产品）9助燃炉 10 燃烧炉 11 空气进口 12辅助燃料进口 13流化用蒸汽 14燃烧炉排气洗涤器 15 排气口 16、17残渣,垃圾,残 渣,热解气体,流化用蒸汽,空气,热解炉,燃烧炉,3、固体废物热解法的工艺参数（） 关键参数：加热速度、温度时间、废物成分及所产生的气体与炭渣之间相对的流动方向 气化时影响反应

4、器生产的另一因素是水蒸气喷入，空气供氧程度 1)加热速度对产物气体成分和数量的关系 有实验数据表明，在较低或较高的加热速度下气体的产生量都很高。 2)加热温度对热解产物的产率影响 固体废物热解的液、气、固态炭产率具有热平衡关系，热解温度越高，产气越多，热解温度低，油的产率高，因此应根据回收目的控制适宜温度。 3)废物的成分和预处理方法对热解产物的影响 固体废物一般都可生产燃气焦油及各种液体，但固体残渣比大部分工业废物产生的残渣少，如废轮胎的热解油产率高，一公斤废轮胎相当于0.80.9公斤重油 废料中的含水量对最终产品也有影响，含水量越低，将材料加热至工作温度所需的时间越少，因此预烘干有利于热解

5、反应，但因耗能成本昂贵。 4)其他 在较高工作温度时，反应器内有更多的水形成气态产物，此时若喷入水蒸气会改变产物中氢和一氧化碳的比例，改变残渣中的炭含量。 空气和氧气作为气化反应器的氧化剂,热分解产物比例与温度的关系,4、反应器类型 典型的反应类型有固定燃烧反应器、流态化燃烧反应器、悬浮反应器、旋转窑、输送式反应器,预热的空气,水蒸汽,灰渣,气体流,废物流,城市固废,气体,高温分解,干燥预热,辅助 燃烧 器,烘干 区高 温分 解,废物,气体流,燃烧气体,预热的空气,固定燃烧反应器 特点：对于有黏性的固体废物须 预处理（破碎）防止粘成饼状堵 塞，另还可保证汽化效果。,悬浮反应器 特点：最近发展起

6、来，潜力大， 但每次仅能处理少量废物，且要求颗粒细小，保证效率,流态化燃烧反应器 特点：与固定化相比，气体速度高到可以使颗粒悬浮起来，汽化效果甚佳，适合处理粒度不大的废物燃料，但热损失因气流大而增大,可燃气,进料,炉篦,干燥层,热分解层,还原层,氧化层,空气,灰 渣,固定床反应器工作示意图 固定床反应器热解反应过程,流化床反应器工作示意图,（a）流化床热分解炉 （b）流化床热分解工艺流程 流化床热解装置及工艺流程 （a）1.分解产品 2.溢流管 3.搅拌浆叶 4.流化用空气入口 5.流动的热媒体管 6.进料器 （b）1.废塑料 2.料斗及进料器 3.流化床热分解炉 4.空气进口 5.燃料入口

7、6.预热炉 7.冷却塔 8.分离槽 9.后燃室 10.排气 11.生成油品,热解炉,冷却塔,油品,分离槽,进料,分解产物,流化空气,旋转窑反应器工作示意图,旋转窑特点在于间接加热，要求材质热传导要好，另废物须破碎，以利于分解反应,热解存在的问题分析： 热解过程温度越高，越有利于热解反应，但某些金属（如铜、铅挥发增加，对大气产生污染）； 热解流出的液体，有较高的生化需氧量和化学需氧量，特别是酚类，会损害生物废水处理工艺； 热解后的固体废物包括炉渣和玻璃状聚合体，若不含有机化合物，直接掩埋，不产生污染问题,微波加热减压分解废塑料工艺流程 1.废塑料加料斗 2.微波加热熔化炉 3.热解反应炉 4.微

8、波电源 5.6.冷凝器 7.HCl回收塔 8.钠氏塔 9.气柜 10.HCl贮槽 11.油槽,油槽,气柜,HCl l贮槽,减压热解反应炉,熔化炉,微波电源,燃气回流,第二节 典型固体废物的热解,聚烯烃浴加热分解废塑料工艺流程 1.塑料加料斗 2.聚烯烃浴加热分解炉3.燃烧室4.轻质油5.空气6.重质油分离塔7.轻质油分离塔 8.轻质油槽9.热交换器10. 13.14. 18.泵11.HCl吸收塔12.HCl贮槽 15.洗涤塔16.除雾器 17.NaOH水溶液贮槽19.给水贮槽20.残渣21.轻质油22.盐酸23.烟囱24.再加热室,残渣,轻质油,盐酸,轻质油分离塔,重质油分离塔,HCl吸收塔,洗涤塔,热解炉,PVC、PE、PP、PS,橡胶热解产品组成与温度关系图 气体（ 22%） ：甲烷（15.13%）、乙烷（2.95%）、乙烯（3.99%）、丙烯（2.5%）、一氧化碳（3.8%）； 液体(27%) ：苯（4.75%）、甲苯（3.62%）和其它芳香族化合物（8.50%）; 炭灰: 39% ; 钢丝: 12%.,1.碳 2.总油品 3.H2，C1C3 4.甲烷 5.苯 6.甲苯,流化床热解橡胶的工艺流程图 1.塑料加料斗 2.