固体废物污染控制工程(张小平)(二版)6 固体废物的热解处理技术

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固体废物的热解处理技术 第6章 固体废物的热解处理技术 Pyrolysis for Solid Waste

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内容-11.概述1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 定义 热解产物 热解与焚烧的区别 热解的优点 热解方式分类 影响热解的主要参数 热解、气化、 热解、气化、液化的区别

2.热解原理2.1 热解过程 2.2 热解过程动力学分析 2.3 不同温度和不同加热速率下的产物收率

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内容-23.典型SW的热解 典型SW的热解 SW3.1 城市垃圾的热解 3.2 废塑料的热解

4.欧美日加等国热解技术的发展计划4.1 4.2 4.3 4.4 美国热解技术开发及发展计划 欧洲各国热解技术的研究和开发 日本热解技术的研究和开发 加拿大热解技术的研发

5.流态化热解过程简介5.1 流态化热分解技术设备 5.2 流态化热解技术在处理固体废物中的应用

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固体废物的物流特征与能源利用0.1 城市物流循环过程与环境问题

0.1.1 城市物流循环过程 城市社会生存与发展的物质基础是城市物流过程，包 括： 原料的运集、产品的生产与消费及废物的产生与排放。 由此可知，废物流是城市社会活动的必然产物，是造 成城市环境污染的源头之一。随着人类物质加工技术 水平的提高，从废物流中获得原料与能量的技术逐步 发展，因此废物流的资源属性也不断得到认识。 图1示意了城市物流循环过程。

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固体废物的物流特征与能源利用

城市物流循环过程 Urban substances recycle process城市社会边界内的物流过程，其运行处于人的认识与控制范围之内， 称为人工物流过程；边界之外则属自然环境范畴，其中所发生的物 流过程不受人的控制，在多数情况下其物流运动规律也超出了人的 认识范围，但其基本特征是循环，因此可称其为自然物流循环过程。

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固体废物的物流特征与能源利用0.1.2 环境治理与自然物流循环 (1)环境问题的实质 环境问题本质上是由于人工物流过程与自然物流循环 过程的连接(自然资源采集与废物流排放)不协调(矛 盾)而产生的，所谓环境治理，就是协调两者矛盾的 行动。 (2)物流系统的持续发展 ) 由以上分析可知，物流是否顺畅循环是环境系统持续 健康运行的根本和保证。如何做到这一点呢。

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固体废物的物流特征与能源利用

传统的大量获取资源、大量生产、大量消费、大量丢弃的“自然 自然 资源-- 产品-- 垃圾”的开环式经济模式显然不符合可持续发展 --> --> 资源-->产品-->垃圾 的要求。与此相反，若采用一种由“自然资源-->产品-->资源 自然资源---> 自然资源-->产品-- 资源” 的物质闭环式流程，则所有的原料和能源就能在这一循环中得到 合理利用，从而把人类活动对自然环境的影响，控制在尽可能小 的程度，

因此循环的物流是一种排放量足够小的物流。它既不有 悖于发展，又不危害环境，真正在技术层面、社会层面和生态层 面体现了可持续化。因此，从长远角度看，循环处理是城市生活 垃圾处理的必然趋势。这一物流循环用图可表示为：

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固体废物的物流特征与能源利用0.2 固体废物的能源利用

以技术过程原理为依据: 以技术过程原理为依据:

固体废物能源利用技术分类

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1.概述1.1 定义有机物在无氧或缺氧的状态下加热，使之分解的过程称为热解。 即热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下，利用 热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转化成小分子 量的可燃气体、液体燃料和焦炭等的过程。

1.2 热解产物热解的产物由于分解反应的操作条件不同而有所不同。主要为： (1)以氢气，CO、CH4等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体； (2)以 CH3COOH、CH3COCH3、CH3OH 等化合物为主的燃料油； (3)以纯碳与金属、玻璃、土砂等混合形成的炭黑。

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1.概述1.3 热解与焚烧的区别热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程。 ①焚烧的产物主要是二氧化碳和水，而热解的产物主要是可燃的 低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳；液态的有甲醇、 丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等；固态的主要是焦 炭或炭黑。 ②焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量热量。 ③焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加热水或产 生蒸汽，适于就近利用，而热解的产物是燃物油及燃料气，便于 贮藏和远距离输送。

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1.概述1.4 热解的优点热解法与其他方法如焚烧相比具有如下优点： (1)热解可将SW的有机物转化为以燃料气、燃料油和碳黑为主的 贮存性能源； (2)热解因其为缺氧分解，因此产生的NOX,SOX,HCl等较少， 排气量也少，可减轻对大气环境的二次污染； (3)热解时，废物中的S、金属等有害成份大部分被固定在炭黑 中； (4)因为热解为还原气氛，等不会被转化为； (5)热分解残渣中无腐败性有机物，能防止填埋场的公害。排出 物致密，废物被大大减容，而且灰渣熔融能防止金属类溶出。

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1.概述1.5 热解方式分类根据热解的温度不同，分为高温热解、中温热解和低 温热解； 按供热方式可分为直接加热和间接加热； 按热解炉的结构可分为固定床、移动床、流化床和旋 转炉等； 按热解产物的聚集状态可分成产气方式、液化方式和 炭化方式； 按热分解与燃烧反应是否在同一设备中进行，热分解 过程可分成单塔式和双塔式； 按热解过程是否生成炉渣分为造渣型和非造渣型。

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1.概述1.6

影响热解的主要参数热解过程的几个重要参数是热解温度、热解速率、含 水率、反应时间，每个参数都直接影响产物的混合和 产量。另外，废物的成分不同，产气、产油和残渣产 生量也不同，产物成分也不同；物料的颗粒度不同热 传递速度也不同，颗粒度小，易于热解反应的进行； 反应器类型及作氧化剂的空气供氧程度等，也都对热 解反应过程产生影响。

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1.概述1.7 热解、气化、液化的区别热解(Pyrolysis):严格地讲，热解是“不向反应器中通入氧、 水蒸气或加热的CO的条件下，通过间接加热使含碳有机物发生热 化学分解，生成燃料(气体、液体和炭黑)的过程”(Stanford Research Institute的J ·Jones提出)。 通过燃烧部分热解产物来直接提供热解所需热量的情况，不应称 为热解，而应称为部分燃烧(partial-combustion)或缺氧燃烧 (starved-air-combustion)。 严格意义上的热解、部分燃烧或缺氧燃烧引起的气化、液化等热 化学转化过程统称为PTGL(Pyralysis,Thermal Gasification or Liquification)过程。 而将欧洲、日本不进行破碎、分选，直接焚烧的过程称为mass burning。

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2.热解原理2.1 热解过程有机物的热解可用下面的通式表示 固体废物+热(△) g G(g) + l L(l) + s S(s) G 包括H2、CH4、CO、CO2; L 包括有机酸、芳烃、焦油 …… 此处隐藏：2872字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……