当前课程知识点:固体废物处置与资源化 > 第六章 固体废物热解技术 > 6.2 热解的影响因素 > 6.2 热解的影响因素
大家好
这节课我们学习
热解的影响因素
热解过程的主要影响因素有
废物成分 物料的预处理 物料含水率
热解温度 加热速度
空气当量等等
其中热解温度和加热速度
是最主要的控制参数
我们先来看废物成分的影响
由于废物的组分不同
热解的起始温度也不同
因此对热解的产物成分以及产率
也有比较大的影响
比如说纤维素
开始热解的温度是180到200 度
煤的热解随着煤质而不同
它的热解温度在200度到400度不等
从开始热解到热解结束的整个过程
有机物都处在一个复杂的过程当中
会发生许多二次反应
产物的组成有比较大的波动
通常城市固体废物比大多数工业废物
更适合用热解方法来生产燃气
焦油及各种有机液体
但产生的固体残渣比较多
再一个看一下物料预处理的影响
如果物料的颗粒比较大
那么传热的速度和传质的速度就比较慢
热解的二次反应比较多
对产物的成分有不利的影响
如果是较小的颗粒尺寸
将会促进热量的传递
从而使高温热解反应更加容易进行
因此有必要对热解的原料
进行适当的破碎处理
使粒度细小而均匀
再一个我们看一下含水率的影响
物料的含水率对热解的最终产物有影响
含水率越低
物料加热速度越快
越有利于得到比较高产率的可燃性气体
再一个是热解温度的影响
热解温度是热解过程当中
最重要的控制参数
热解温度不同
热解产物和产量也不同
在较低的温度下
有机废物大分子裂解成较多的中小分子
油类含量相对较多
随着温度的升高
除了大分子裂解以外
许多中间产物也发生裂解
C5以下的分子
甲烷以及氢气的成分增多
所以热解温度高
燃气产量会增加
而各种酸 焦油 固体残渣相应减少
热解温度不仅影响气体的产量
也影响气体的质量
热解温度不同
燃气的成分也发生变化
温度越高
燃气当中低分子的碳化物
甲烷以及氢气等增加
所以我们应该根据回收目标
来确定比较适宜的热解温度
再一个我们看加热速度的影响
随着加热速度的增加
气体的产量增加
水分 有机液体含量
以及固体残渣相应减少
热解速度不同
热解所产生的燃气的成分
也有很大的不同
我们对热解温度和加热速度
对热解的影响分析
我们可以看出来
在低温加热的条件下
有机物的分子有足够的时间
在其最薄弱的接点处分解
并重新结合成热稳定性的固体
难以进一步的分解
此时固体的产率增加
但是在高温 高速加热的条件下
有机物的分子结构
发生全面的热解
生成低分子的有机物
所以产物当中气体的成分增加
再一个我们看一下空气当量的影响
空气和氧都可作为气化反应的氧化剂
外热式的热解是在绝氧的情况下进行的热解
产生的燃气热值比较高
如果是采用内热式的热解
由于引入了空气
气体产物当中
含有相当数量的氮气和二氧化碳
燃气的热值比较低
所以我们热解反应
使用纯氧时的气体产物
比使用空气时所产生的气体
有较高的含热量
下面我们来看一下热解工艺的分类
通常我们是根据
热解温度 供热方式 产物的状态
以及热解炉的结构等
对热解工艺进行分类
我们按照供热方式
可以分为间接加热和直接加热
按照热解温度
可以分为高温热解
中温热解和低温热解
按照热解炉的结构可以分为
固定床 移动床 流化床 旋转炉热解等等
那么我们分别来做一个介绍
首先我们看按加热方式来进行分类
分为间接加热法和直接加热法
那么间接加热法
是被热解的物料与直接供热介质
在热解炉中分开的热解过程
可以利用间壁式的导热
或者是以一种中间介质
比如说热砂料
或者是融化的某种金属床层来传热
间壁式导热因为有热阻
融渣可能会包覆传热壁面而产生腐蚀
所以不能使用更高的热解温度
而中间介质传热比间壁式导热
效果稍微好一些
由于固体废物热传导效率差
间接加热的面积必须大
因此这种方法仅限于小规模处理的场合
直接加热法是指
供给被热解物料的热量
是被热解物料部分直接燃烧
或者是向热解反应器提供补充燃料时
所产生的热
由于燃烧需要提供氧气
就会产生二氧化碳
水蒸气等气体混入热解气中
所以热解气的热值会降低
如果是采用空气作为氧化剂
那么热解气中不仅有二氧化碳
水蒸气还有氮气
实验表明
分别用纯氧 富氧 空气作为氧化剂时
热解所产的可燃的气体的热值不同
比如说以空气为氧化剂
对混合垃圾热解所得的可燃气
热值为5500千焦每立方米
如果是以纯氧为氧化剂
那么它的热值可以达到
11000千焦每立方米
那么按照热解温度分
可以分为低温热解 中温热解和高温热解
低温热解的温度一般在600度以下
可采用该法将农业
林业和农业产品加工后的废物
来生产低硫 低灰分的炭
根据原料及加工的深度
可以制成不同等级的活性炭
或者是用作水煤气的原料
中温热解的温度大概在600到700度之间
主要用在比较单一的物料
作能源和资源回收的工艺上
像废轮胎
废塑料转化成类重油物质的工艺
所得的类重油物质
既可以作为能源
也可以作为化工初级原料
高温热解的温度一般在1000度以上
固体废物的高温热解
主要是为了获得可燃气
高温热解几乎都是采用直接加热法
如果采用高温纯氧热解工艺
那么温度可以达到1500度
可将热解残留的惰性固体熔化
并以液态渣的形式排出反应器
再经水淬粒化
可以大大地降低固态残余物的处理困难
而且粒化的玻璃态渣
可以做建筑材料的骨料
那么按照热解产物的状态可以分为
气化方式 液化方式和炭化方式的热解
按照热解炉的结构可以分为
固定床 移动床 流化床 旋转炉等等
那么热解炉我们在下节课
固体废物热解处理技术当中
再一起来讲述
这节课就到这里
谢谢大家
-绪论
--绪论
-1.1 固体废物定义及分类
-1.2 固体废物的特点
-1.3 固体废物的环境问题
-1.4 固体废物的管理原则
-1.5 我国固体废物的管理体系
-第一章 讨论
-第一章测试题--作业
-2.1 固体废物产生量预测
-2.2 固体废物的性质
-2.3 危险废物的特性及鉴别
-2.4 固体废物的采样方法
-第二章 讨论
--第二章 讨论
-第二章测试题--作业
-3.1 固体废物的收集方式
-3.2 固体废物的收运系统及其分析方法
-3.3 固体废物的收集路线及规划设计
-3.4 固体废物的运输
-3.5 生活垃圾的中转运输
-第三章 讨论
-第三章测试题--作业
-4.1 固体废物的压实
-4.2 固体废物的破碎(一)
-4.3 固体废物的破碎(二)
-4.4 固体废物的分选(一)--筛分
-4.5 固体废物的分选(二)--重力分选原理
-4.6 固体废物的分选(三)--重力分选方法
-4.7 固体废物的分选(四)--磁选和电选
-4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选
--4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选
-第四章 讨论
--第四章 讨论
-第四章测试题--作业
-5.1 焚烧技术及其发展
-5.2 固体废物的焚烧特性
-5.3 焚烧效果评价及影响因素
-5.4 焚烧主要参数及热平衡计算
-5.5 固体废物的焚烧系统
-5.6 典型焚烧炉工作原理(一)
-5.7 典型焚烧炉工作原理(二)
-5.8 焚烧产生的大气污染物及其控制(一)
-5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)
-5.10 焚烧产生的灰渣及其控制
-第五章 讨论
-第五章测试题--作业
-6.1 热解概念及原理
-6.2 热解的影响因素
-6.3 固体废物的热解处理技术
-第六章 讨论
--第六章 讨论
-第六章测试题--作业
-7.1 生物处理的基本概念
-7.2 堆肥化基本概念及发展过程
-7.3 堆肥化原理
-7.4 堆肥化的影响因素及其控制
-7.5 堆肥工艺
--7.5 堆肥工艺
-7.6 堆肥设备
--7.6 堆肥设备
-7.7 堆肥产品及其腐熟度评价
-第七章 讨论
--第七章 讨论
-第七章测试题--作业
-8.1 厌氧消化概念及特点
-8.2 厌氧消化影响因素
-8.3 厌氧消化工艺(一)
-8.4 厌氧消化工艺(二)
-8.5 厌氧消化工艺(三)
-8.6 餐厨厌氧案例_陈婷
-第八章 讨论
--第八章 讨论
-第八章测试题--作业
-9.1 固体废物填埋处置概述
-9.2 填埋场分类
-9.3 填埋场总体规划和场址选择
-9.4 填埋场地表水和地下水控制
-9.5 填埋气体的产生
-9.6 填埋气体收集和处理
-9.7 渗滤液的产生及性质
-9.8 渗滤液的处理
-9.9 填埋场防渗系统
-9.10 填埋场终场覆盖与环境监测
-第九章 讨论
--第九章 讨论1
--第九章 讨论2
-第九章测试题--作业
-10.1 生命周期评估的意义_赵岩
-10.2 生命周期评估的定义与内容_赵岩
-10.3 生命周期评估的方法_赵岩
-10.4 生命周期评估的应用_赵岩
-第十章测试题--作业




