第八章 固体废物的热解.ppt

固体废物的处理与处置
第八章固体废物的热解
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第八章固体废物的热解
一、热解概念
固体废物热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下受热分解的过程。
二、热解原理
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包含大分子的键断裂,异构化和小分子的聚合等反应,最后生成各种较小的分子。热解过程可以用通式表示如下:
有机固体废物(H2、CH4、CO、CO2)气体+(有机酸、芳烃、焦油)有机液体+炭黑+炉渣
例如,纤维素热解3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O+2CO+2CO2+CH4+H2+7C
其中:C6H8O代表液态的油品。
三、热解方式
按供热方式可分成内部加热和外部加热
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可分成造渣型和非造渣型。
按热解产物的状态可分成气化方式、液化方式和碳化方式。
按热解炉的结构将热解分成固定层式、移动层式或回转式。
第二节典型固体废物的热解
一、塑料的热解产物及工艺流程
解聚反应型塑料受热分解时聚合物解离、分解成单体,主要是切断了单体分子之间的结合键。这类塑料有聚氧化甲烯、聚a-甲基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、四氟乙烯塑料等,它们几乎100%的分解成单体。
1、减压分解流程
2、聚烯烃浴热解流程(低温热分解流程)
3、流化床法
橡胶的热解产物及工艺流程
(一)废橡胶热解产物
轮胎热解所得产品的组成中气体占22%(重量)、液体占27%、炭灰占39%、钢丝占12%。在气体组成主要为甲烷(%)、乙烷(%)、乙烯(%)、丙烯(%)、一氧化碳(%),水、CO2、氢气和丁二烯也占一定的比例。在液体组成主要是苯(%)、甲苯(%)和其他芳香族化合物(%)。
(二)热解流程
废轮胎经剪切破碎机破碎至小于5mm,轮缘及钢丝帘子布等绝大部分被分离出来,用磁选去除金属丝。轮胎粒子经螺旋加料器等进入直径为5cm,流化区为8cm,底铺石英砂的电加热反应器中。流化床的气流速率为50L/h,流化气体由氮及循环热解气组成。热解气流经除尘器与固体分离,再经静电沉积器除去炭灰,在深度冷却器和气液分离器中将热解所得油品冷凝下来,未冷凝的气体作为燃料气为热解提供热能或作流化气体使用。
城市垃圾的热解产物及工艺流程(一)城市垃圾热解产物
(二)热解工艺流程
1、移动床热分解工艺
2、双塔循环式流动床热分解的工艺
3、管型瞬间热分解
4、回转窑热解法
5、高温熔融热分解
6、流程
四、农用固体废物的热解产物及工艺流程
农业固体废物中存在大量的脂肪、蛋白质、淀粉和纤维素,也可以经热解而得到燃料油和燃料气。
五、污泥热解产物及热解工艺
(一)污泥热解流程
污泥与干燥过的一部分污泥在搅拌器中混合进入干燥器干燥,然后送入热解炉。从干燥器出来的气体在冷水塔中经冷却凝缩去水后可作为燃烧气在燃烧室中使用。热解产生的气体经冷却后可回收油或热量。气体导入燃烧室在8000C以上燃烧。燃烧室产生的高温气体在废热锅炉中产生蒸汽用于干燥,若能量不足时可在燃烧室加补助燃料。