生活垃圾热解技术.doc

《生活垃圾热解技术.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、生活垃圾热解技术本期目录政策、标准外相关法律法规13新闻动态院内信息•科技管理19标准管理定义热解（Pyrolys⑸是指生活垃圾在没有氧化剂（空气、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500°C,通过热化学反应将生物质大分子物质（木质索、纤维索和半纤维索）分解成较小分子的燃料物质（I古I态炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。通式有机I古I体废物f（H2、CH,CO、CO2等）气休+（有机酸、焦油等）有机液体+碳黑+炉渣产物热解的产物主要有可燃气、生物油和固体黑炭。可燃气（合成气）可用于民用炊事和取暖，烘干谷物、木材、果品、炒茶，发电，区域供热，工业企业用蒸汽等。在生物

2、质能开发水平较高的国家，还川气化燃气作化工原料，如合成甲醇、氨等，甚至考虑作燃料电池的燃料。生物汕是高能量载体，基本上不含硫、氮和金属成分，是一种绿色燃料。I古I体黑炭可用作工业燃料，制作碳基肥，改善土壤性能等。优势1、由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；2、废物屮的硫、重金属等有害成分大部分被I古I定在I古I体炭黑屮；3、由于保持还原条件，CF不会转化为Cr^；（4）NOx的产生量少。原理从化学反应的角度对热解进行分析，生物质在热解过程屮发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。木材、林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木

3、质素。热重分析结果表明，纤维素在52°C时开始热解，随着温度的升高,热解反应速度加快，到350-370°C吋，分解为低分子产物，其热解过程为：（CbHIoC）5）nfnCbHlcC）5C6H10O5-H2O+2CH3-CO-CHOCH3-CO-CHO+H2-CH3-CO-CH2OHCH3-CO-CH2OH+H2-CH3-CHOH-CH2+H2O半纤维素结构上带有支链，是木材屮最不稳定的组分，在225〜325°C分解，比纤维素更易热分解，其热解机理与纤维素相似。从物质迁移、能量传递的角度对具进行分析，在生物质热解过程小，热量首先传递到颗粒表面，再由表面传到颗粒内部。热解过程由外至内逐层进行，

4、生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分。其屮，挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成，可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物汕。一次裂解反应生成生物质炭、一次生物汕和不町冷凝气体。在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解，形成不可冷凝气体和热稳定的二次生物油。同时，当挥发分气体离开生物颗粒时，还将穿越周围的气相组分，在这里进一步裂化分解，称为二次裂解反应。分类根据反应条件和控制参数的不同，生物质热解工艺基本上可以分为慢速热解（炭化，carbonization)>快速热解(液化fastpyrolysis)>气化(gasification)>烘培(torrefaction)等。介简物丿体固左

5、气可°C無亦400常天车留数约札停达%30FFS瞬，b如「少却，％%解，迅下将中10右加解及冷油60称热内再以左留约°C停，00短5蒸可勺」n寸S幺"n175%12%13%5%%O1%58W,间0°C吋min7咖20反10-砒于无笊低则蒙否±/1%利抄5ES城市垃圾常见的热解工艺包括:(1)新口铁系统该系统是将热解和熔融一体化的设备，通过控制炉温和供氧条件，使垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融。干燥段温度约为300°C,热解段温度为300〜1000°C,熔融段温度为1700〜1800°C,可燃烧性气体热值6276-10460kj/m投料口采用双重密封阀结构，可燃性气体导入二燃室进

6、一步燃烧.并利用尾气的余热发电。灰渣屮残存的热解固和产物——炭黑与从炉下部通入的空气在燃烧区发生燃烧反应，通过添加焦洪來补充碳源。Ilei图1新日铁系统工艺流程图(2)Purox系统又称为U.C.C.纯氧高温热分解法，釆用竖式热解炉，破碎后的垃圾从塔顶投料口进入.依靠垃圾的自重在由上向下移动的过程屮，完成垃圾的干燥和热解。底部燃烧温度：1650°C。该系统主耍的能量消耗是垃圾破碎过程和1t垃圾热解需耍的0.2t氧气的制造过程。该系统每处理1kg垃圾可以产生热值为11168kj/m3f

7、

8、图4*5-5垃圾热解处理的PuroxProcess图2Purox系统工艺流程图(1)Torrax系统由气化炉、二燃室、一次空气预热器、热冋收系统和尾气净化系统构成。垃圾不经预处理直接投入竖式气化炉屮。垃圾干燥和热解所需的热量由炉底部通入的预热至iooo°c的空气和炭黑燃烧提供。二次燃烧室温度1400°C,出口气体温度H50〜1250°Co垃圾热值的大约35%川于助燃空气的加热和设施所需电力的供应，提供给余热锅炉的热量达5