20100618关于生活垃圾裂解处理技术跟踪初探

《20100618关于生活垃圾裂解处理技术跟踪初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、关于城市生活垃圾裂解处理技术初探11I,—1—刖目裂解是指只通过热能将一种物质（主要指高分子化合物）转变成另外几种物质（主要指低分子化合物）的化学过程。裂解也可称谓热裂解或热解。影响裂解的基木因素首先是温度和反应的持续时间，其次是原料的种类直接关系到裂解的1束率.泡1$//率.1.裂解技术发展的历史与现状1.1裂解技术的主要发展史20世纪50年代，在裂化技术基础上幵发了以制取乙烯为主要0的的烃类水蒸汽高温裂解简称裂解）技术。经过长期技术的发展以及催化剂的发明和应用，又发展了低温裂解技术（裂解反应温度在300-600°C之间）。1.2裂解技术应用的主要领域1.2.1化工领域

2、最常应用于石油化工和煤化工生产。石汕化工生产过程中，通常以700°C—800°C的裂解温度，有吋甚至高达1000°C以上，使石汕分镏产物（包括石汕气）中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的加工过程。主要用石脑汕、煤汕、柴汕为原料并向重油发展。在裂解过程中，同时伴随缩合、环化和脱氢等反应。另外人们惯上把从重质油生产汽油和柴汕的过程称为裂化；而把从轻质油生产小分子烯烃和芳香烃的过程称为裂解。1.2.2污泥处理颂域由于污泥主要成分为脂肪、蛋白质、糖类和纤维素，一般认为可在200-450°C可以实现裂解成为油、不凝性气体和炭三种可燃性物质。近些年国内相当多的研究机构和人员均对该技术

3、进行了探索和研宄12,但国内尚未有成功实践案例。国外对于污泥裂解制汕等可燃物的同样处于研究探索状态3,成功实践0前仅有澳大利亚一家公司4。1.2.3有机废弃物处理颂域近些年，随着能源紧张以及新能源尤其是生物质能开发技术的重视，利用裂解技术探讨秸秆类农业废弃物转化为生物质能的研宄得到广泛研宄5,并在国内部分地区形成-定实验性规模6。国外从60年代末就开展了奋机废弃物热裂解技术的研究，0前该技术在美国、意大利、瑞士、西班牙等国己达到商品化阶段7。1.2.4生活废弃物处理颂域上世纪90年代以来，国内外陆续开展了生活垃圾裂解处理技术研究，但基本都处于实验室研宄或扩大的工程试验阶段

4、。国A研宄有武汉工业学院的周兰倩、江四右环境保护科学研究院的谢小兵等，也陆续有垃圾裂解技术专利发明的中请和登记，如广东陈秋平的“立式多炉垃圾热裂解炉”专利（专利号：20042006610.4）、上海弘森环境科技公司的“生物质转化处理高效湿热釜”（专利号:7丄.200620044228.1）。2、裂解技术的主要影响因素从裂解在各领域的应用及裂解技术研宄发现，裂解影响的主要因素包括内在因素和外在因素两大方面：内在因素在于裂解装置木身的温度、湿度等技术参数的控制；外在因素在于裂解供给物质材料的处理。2.1物料的特性裂解技术是基于有机物本身在一定的温度、湿度、压力条件下，自身通过

5、吸热产生裂变反应。不同物质裂解需要吸收的热量、需要的时间不尽和同，一般来说，分子量较小、吸热较快如纸张类物质先裂解，分子量相对较大的木质素、脂肪类物质后裂解，因此混合物质裂解处理过程非常复杂，反应持续吋间长，最终裂解物质也具有较大的变动性。除物料成分会影响裂解反应外，其颗粒状态也会影响裂解反应的过程，颗粒状态、湿度大小由于直接关系到混合程度、搅拌效果、吸热能力等，也会对裂解反应效果产生影响。表1:裂解解技术参数7闪速（〈Is）闪速（＜ls）慢速原料体积小小中等原料湿度〈10%<10%<10%温度（°C）450650-900500-600压力(bar)10.1-11燃气CW

6、〈30%<70%<40%油(%)〈30/〈30木炭（%）〈15/〈302.2裂解反应时间从表1可以看出，裂解炉屮物料停留的时间直接影响裂解反应的程度及裂解产物的类型，在非常高的反应速率与高温条件下，几乎无炭黑类物质生成，因此乂称快速热裂解或闪速热裂解。一般来说固相滞留反应时间越短，裂解所产固态产物（炭）比例越小，总的产物量则越大，裂解越完全。2.3裂解反应温度温度是裂解过程屮一个很重要的影响因素，它直接影响产物分布和组分。从表1看，一般随着裂解温度的升高，炭的产率则减少。由于不同物质裂解温度不同，目前从300-800°C都有不同的研究人员开展了研究，一般来说低温区停留时间

7、讼，则炭产率增加；快速升温，则高温停留时间长，有利于充分裂解及气产率提高。3、裂解技术应用于生活垃圾处理的技术关键从当前生活垃圾裂解处理研宄实践及裂解技术本身特点来看，实现生活垃圾裂解处理技术的突破，垃圾物料的处理、裂解时间与温度的控制、物料的炉内控制、裂解产物的利用与处理是关键。3.1生活垃圾物料的处理生活垃圾成分复杂多变（见表2）。混合性生活垃圾屮的废砖块、非金属类的无机物质是不参与裂解反应的，若未经分类且含有大量无机成分的生活垃圾则会影响裂解过程，一是参与吸热影响裂解最终效果，二是影响裂解物料的流动，部分无机物甚至由于熔