固体废物的热解的基本原理和处理技术

固体废物的热解处理技术页课件 (一)随着经济的快速发展和人口的增加，固体废物逐渐增多，尤其是城市垃圾。

固体废物的处理已经成为全球性难题，传统的填埋和焚烧处理方式已经无法满足现代化的需求，因此，热解处理技术逐渐成为固体废物处理的新方向。

热解处理技术是一种将固体废物在高温无氧条件下分解成各种气体，液体和固体的方法。

其中，最为关键的是高温无氧条件，这种条件下可以有效的杀死有害细菌，分解固体有机物，消减固体废物体积，降低对环境的污染。

以下为固体废物的热解处理技术的具体内容：1. 热解反应器热解反应器是热解处理的核心，它的作用是将固体废物加热至高温无氧状态，反应过程中产生的有机化合物经过分解产生燃气和其他的反应产物。

热解反应器分为固定式和流动式两种，主要考虑生产能力和废物性质等因素选用不同的反应器。

2. 热解产物的分离热解产物一般分为燃气，液体和固体三种形态，需要对其进行分离。

燃气可以用于热能回收和发电，而液体和固体需要进一步处理才能得到可再利用的资源。

随着技术的进步，液体和固体的分离变得更精准，可回收的资源也更加丰富。

3. 热解处理设备的优化热解处理设备的优化主要是考虑如何提高热效率，减少二次污染。

常用的优化方式有，采用高效的换热器，防止反应过程中的废气泄漏和废水排放等。

总的来看，固体废物热解处理技术是一项长期的发展任务，需要不断的技术升级和改进。

随着能源紧缺问题的加剧，热解处理技术将成为不可替代的处理方式。

同时，我们也需要加强对热解处理技术的研究和应用，以此促进环境保护和可持续发展。

工艺方法——热解技术处理固体废物工艺简介固体废弃物热解是指在无氧或缺氧条件下，使可燃性固体废物在高温下分解，最终成为可燃气体、油、固形碳的化学分解过程，是将含有有机可燃质的固体废弃物置于完全无氧的环境中加热，使固体废弃物中有机物的化合键断裂，产生小分子物质（气态和液态）以及固态残渣的过程。

固体废物热解利用了有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下使得固体废物受热分解。

热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程，焚烧是放热的，热解是吸热的；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、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碳黑。

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，就近利用。

而热解产物是燃料油及燃料气，便于贮藏及远距离输送。

热解原理应用于工业生产已有很长的历史，木材和煤的干馏、重油裂解生产各种燃料油等早已为人们所知。

但将热解原理应用到固体废物制造燃料，还是近几十年的事。

国外利用热解法处理固体废物已达到工业规模，虽然还存在一些问题，但实践表明这是一种有前途的固体废物处理方法。

热分解过程由于供热方式、产品状态、热解炉结构等方面的不同，热解方式各异：1、按供热方式可分成内部加热和外部加热。

外部加热是从外部供给热解所需要的能量。

内部加热是供给适量空气使可燃物部分燃烧，提供热解所需要的热能。

外部供热效率低，不及内部加热好，故采用内部加热的方式较多。

2、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。

3、按热解过程是否生成炉渣可分成造渣型和非造渣型。

4、按热解产物的状态可分成气化方式、液化方式和碳化方式。

5、按热解炉的结构将热解分成固定层式、移动层式或回转式。

由于选择方式的不同，构成了诸多不同的热解流程及热解产物。

综合而言，热解方法适用于城市固体废弃物、污泥、工业废物如塑料、橡胶等。

随着各国经济生活的不断改善，城市垃圾中的有机物含量越来越多，其中废塑料等高热值废物的增加尤为明显。

城市垃圾中的废塑料成分不仅会在焚烧过程中产生炉膛局部过热，从而造成炉排及耐火衬里的烧损，同时也是二恶英等的主要发生源。

出于各国对焚烧过程中二恶英排放限制的严格化，废塑料的焚烧处理越来越成为关注的焦点问题，在此背景下，废塑料的热解处理技术已成为各国研究开发的热点。

固体废物热解的主要设备是热解装置，称之为热解炉或反应床。

城市垃圾的热解处理技术可依据其所使用热解装置的类型分为：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、管型炉瞬间热解和高温熔融炉热解。

其中，回转窑热解和管型炉瞬间热解方式是最早开发的城市垃圾热解处理技术；立式多段竖炉型主要用于含水较高的有机污泥的处理。

流化床方式有单塔式(热解和燃烧在一个塔炉内进行)和双塔式(热解和燃烧分开在两个塔炉内进行)两种，其中双塔式流化床应用较广泛，已达到工业化生产规模。

此外，高温熔融炉方式是城市垃圾热解中最成熟的方法，它的代表性装置有新日铁、purox和torrax等系统。

(1)固定床型热解系统。

此型热解的代表性装置为立式炉偏心炉排法系统。

废物自炉顶投入，经炉排下部送入的重油、焦油等可燃物之燃烧气体干燥后进行热分解。

炉排分为两层，在上层炉排之上为碳化物、未燃物和灰烬等，用螺旋推进器向左边推移落入下层炉排，在此，将未燃物完全燃烧。

这种操作过程称为偏心炉排法。

热解气体和燃烧气送人焦油回收塔、喷雾水冷却除去焦油后，经气体洗涤塔后用做热解助燃性气体，焦油则在油水分离器中回收。

炉排上部的碳化物层温度为500-600℃，热解炉出口温度为300-400℃。

废物加料口设置双重料斗，可以连续投料而又避免炉内气体逸出。

本方法适合于处理废塑料、废轮胎。

由于干馏法处理能力小，用部分燃烧法可以提高处理速度。

但当分解气体中混入燃烧废气时，其热值会降低，另外炭化物质将被烧掉一部分，其回收率也降低。

第七章 固体废物的热处理第一节概述焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。

焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。

对于大、中型的废物焚烧厂，能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。

焚烧法不但可以处理固体废物，还可以处理液体废物和气体废物；不但可以处理城市垃圾和一般工业废物，而且可以用于处理危险废物。

危险废物中的有机固态、液态和气态废物，常常采用焚烧来处理。

在焚烧处理城市生活垃圾时，也常常将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。

焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。

当处理可燃有机物组分含量很少的废物时，需补加大量的燃料，这会使运行费用增高。

但如果有条件辅以适当的废热回收装置，则可弥补上述缺点，降低废物焚烧成本，从而使焚烧法获得较好的经济效益。

1.1 废物焚烧处理方式处理废物的焚烧场可分为城市垃圾焚烧场、一般工业废物焚烧场和危险废物焚烧场。

数量最多的焚烧场是城市生活垃圾焚烧场。

焚烧场按处理规模和服务范围来看，又有区域集中处理场和就地分散处理场之分。

集中处理场规模大、设备先进、能保证达到无害化处理要求，同时也有利于能源的回收和利用。

1、焚烧处理方式：废物焚烧处理的工艺流程及其焚烧炉的结构，主要由废物种类、形态、燃烧特性和补充燃料的种类来决定，同时还与系统的后处理以及是否设置废热回收设备等因素有关。

一般说来，对于易处理、数量少、种类单一及间歇操作的废物处理，工艺系统及焚烧炉本体尽量设计得比较简单，不必设置废热回收设施。

对于数量大的废物，并需连续进行焚烧处理时，焚烧炉设计要保证高温，除将废物焚毁外，应尽可能地考虑废热回收措施，以充分利用高温烟气的热能。