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 > 6.3 固体废物的热解处理技术 > 6.3 固体废物的热解处理技术
大家好
这节课我们学习
固体废物的热解处理技术
热解的主要设备是热解装置
一般称为热解炉或者是反应床
城市固体废物热解处理技术
依热解装置的类型进行分类的话包括
固定床型热解 移动床型热解 回转窑热解
流化床式热解 多段竖炉式热解
管型炉瞬间热解以及高温熔融炉热解
那么回转窑热解和管型炉热解
是最早开发的城市垃圾热解技术
代表性系统有
Landgard系统和Occidental系统
立式多段炉主要是用于
含水率比较高的有机污泥的处理
流化床有单塔式和双塔式
其中双塔式应用比较广泛
已经达到工业化的规模
高温熔融炉是城市垃圾热解中最成熟的方法
代表性装置有
新日铁 Purox Torrax三种系统
首先我们来看移动床热解工艺
移动床热解工艺代表性技术是Battelle法
首先是将垃圾进行适当的破碎
然后经过带气封的给料器
从塔顶加入热解气化炉
这个炉子是立式装置
所以从炉底供入600度空气和水蒸气
热气上升
而垃圾自上而下移动
进行分解气化
气体从顶部排出
残渣则通过旋转炉床由炉底排出
那么生成的气体当中
含氮气43% 氢气21% 一氧化碳21%
二氧化碳12% 甲烷1.8%等等
由于含有大量的氮气
所以热解气的热值非常低
大概是3700到7500千焦每立方米
那么移动床热解工艺
它存在的问题是
垃圾进料不均匀
会出现偏流结瘤现象
融渣出料比较困难
再一个我们看一下管式瞬间热解炉
它的代表性技术是Garrett法
它是先将垃圾破碎成粒径5厘米大小
经过风选和过筛之后
除掉不燃物和水分
不燃的组份经过磁选和浮选
以回收金属和玻璃
可燃的组分须再次破碎至0.36毫米左右
由气流输送入管式分解炉
该炉为外加热式热分解炉
炉温为500度
常压 无催化剂
有机物在送入的瞬间进行分解
产品经旋风除尘器除去炭末
再经冷凝后得到油品
气体作为加热管式炉的燃料
由于是间接加热得到的油 气
所以发热量均较高
油的热值可以达到
3.1乘 10的4次方
而气的热值可以达到
1.86乘10的4次方千焦每立方米
那么管式瞬间热解炉的特点是
前处理比较复杂
破碎过程动力消耗比较大
运转的费用比较高
再一个我们看一下回转窑热解法
回转窑热解法代表性技术
是以有机物气化为处理目标的Landgard法
垃圾破碎至10厘米以下
放在贮槽内
用油压活塞送料机自动连续地
向回转窑送料
窑的出口设有燃烧器
喷出的燃烧气逆流直接加热垃圾
使其受热分解而气化
空气用量为理论用量的40％
使垃圾部分燃烧
燃烧温度在730到760 度
为了防止残渣熔融结焦
需保持在1090 度以下
焚烧残渣落入水封槽内急剧冷却
从中可以回收铁和玻璃质
热解产生的气体
在后燃烧室完全燃烧
进入废热锅炉产生蒸汽用于发电
那么这种炉型的优点是
前处理比较简单
对垃圾组成适应性强
装置构造简单
操作的可靠性比较高
那么美国maryland州的Baltimore市
在EPA的资助下
采用该系统
在1975年建成处理能力
1000吨每天的系统
当时是全美大型资源化方案的首位
再一个我们来看一下
高温熔融炉热解系统
高温熔融炉它的热解过程也属于移动床型
这类方法除了回收能源以外
它的残渣也可以作为资源来进行利用
所以高温熔融炉使用方法较为成熟
应用面比较广
它所装设的系统有多种
我们这里主要介绍两种
Torrax系统和纯氧高温热解系统
我们首先来看一下Torrax系统
那么在这个系统当中
垃圾不需要经过预处理
直接用抓斗投入炉内
物料在由上向下
下落的过程当中
受到逆向高温气流的影响
在这个过程当中完成了干燥 热解
然后生成了炭黑
一次助燃空气由底部给入
一般预热至1000度
所以在一次燃烧的燃烧室
炭黑进行燃烧
所以温度可以达到1650度
使其中的惰性物质进行融化
然后燃烧和热解产生的气体
一起进入二燃室
与二次助燃空气进行充分的混合
在二燃室进行充分燃烧
燃烧以后产生的烟气
温度可以达到1150到1250度
那么在进行烟气处理之前进行冷却
冷却产生大量的热
其中15%用来预热一次空气
然后85%供给废热锅炉
所以在这个系统当中
垃圾的干燥热解
以及后面的这个熔渣的熔融
都是由一次助燃空气和炭黑进行充分的燃烧
产生的热量来进行提供
然后因为温度可以达到1650度
所以这个渣可以是熔融态
就是把金属玻璃等都进行了熔融
然后成熔渣态落入水槽当中
进行水淬骤冷形成熔块
可以作为建筑材料的骨料
另外熔块体积可以大大减少
只有原来垃圾体积的3%到5%
而且这个炉子没有炉床
所以不存在炉床烧坏
或者是炉床操作的问题
最早的Torrax系统是1971年EPA资助的
在纽约州建立的68吨每天的中试装置
那么这个系统进行过城市垃圾
城市垃圾和污泥的混合物
废油 废轮胎等等的热解
在二十世纪八十年代
在美国又建成了处理能力
180吨每天的生产性装置
并且向欧洲进行推广
下面我们来看一下纯氧高温热解系统
纯氧高温热解系统
垃圾是由炉顶加入并在炉内缓慢下移
同时完成垃圾的干燥和热解过程
从移动床下面供入少量的纯氧
炉内部分垃圾燃烧产生的强热
利用这部分热量来分解
炉上部垃圾中的有机物
热解温度可以高达1650度
生成熔融的玻璃体
熔融渣从炉底连续排出
经过水冷以后形成坚硬的颗粒状物质
底部燃烧段产生的高温气体
在炉内由下向上运动
纯氧高温热解炉的优点是
垃圾不需要前处理
流程比较简单
有机物几乎全部分解
分解温度高达1650度
由于采用了纯氧
所以氮氧化物的产生量极少
而且垃圾的减量较多
约95％到98％
那么这个方法的关键是
能否提供廉价的纯氧
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
