垃圾热解气化总结
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气化工作总结
气化工作是现代化工生产过程中不可或缺的重要环节,它涉及到气体的生产、
储存、输送和利用等多个方面。
在过去的一段时间里,我们公司在气化工作方面取得了一系列的成就和进展,现在是时候对这些工作进行一次总结和回顾了。
首先,我们在气化工作中取得了一定的技术创新和突破。
通过引进先进的气化
设备和技术,我们公司成功地提高了气化效率和产量,降低了能耗和成本,提高了产品质量和市场竞争力。
我们还积极开展了气化工艺的研究和改进,不断提升了气化工作的技术水平和核心竞争力。
其次,我们在气化工作中加强了安全生产管理和环境保护工作。
通过加强设备
维护和保养,严格执行操作规程,加强员工培训和安全教育等措施,我们有效地提高了气化工作的安全生产水平,确保了生产过程的安全稳定。
同时,我们还加大了环境保护投入,加强了废气处理和排放监管,积极推行清洁生产,为保护环境做出了积极的贡献。
最后,我们在气化工作中加强了团队建设和员工培训。
通过建立高效的团队协
作机制,加强了部门之间的沟通和协调,提高了工作效率和生产效益。
同时,我们还加强了员工的技能培训和职业发展规划,提高了员工的素质和综合能力,为公司的可持续发展奠定了坚实的人才基础。
总的来说,我们在气化工作中取得了一系列的成就和进展,但同时也面临着一
些挑战和问题。
我们将继续加大投入,加强创新,不断提升气化工作的水平和品质,为公司的发展贡献更大的力量。
希望在未来的日子里,我们能够在气化工作中再创佳绩,为公司的发展再添新动力。
1. 固废管理的原则减量化:减量化是指在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生,以及采用适当措施使废物量减少(含体积和重量)的过程。
资源化:将废物直接作为原料进行利用或着对废物进行再生利用,也就是采用适当措施实现废物的资源利用过程,其中再利用是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。
分为三种类型:①保持原有功能和性质,直接回收利用;②不再保持其原有的形态和使用性能,但还保持利用其材料的基本性能,如废金属回收利用、废纸再生、玻璃再生等;③不再保持其原有的形态、使用性能和材料的基本性能,但还保持利用其部分分子特性等如生物质有机垃圾的好氧堆肥、厌氧发酵等。
无害化:在垃圾的收集、运输、储存、处理、处置的全过程中减少以至避免对环境和人体健康造成不利影响。
2. 固废处理方法垃圾焚烧,或称垃圾焚化,是一种废物处理的方法,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。
焚烧与其他高温垃圾处理系统,皆被称为“热处理”。
焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气和热力。
灰烬大多由废物中的无机物质组成,通常以固体和废气中的微粒等形式呈现。
废气在排放到大气中之前,需要去除其中污染气体和微粒。
其余残余物则用于堆填。
在某些情况,焚化垃圾所产生的热能可用于发电。
焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术,其他如气化、等离子弧气化、热解和厌氧消化。
垃圾焚化会减少原来垃圾80%~85%的质量和95%~96%的体积(垃圾在垃圾车里已经过压缩),减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度,如灰烬中有可回收的金属。
这意味着,尽管焚化不能完全取代堆填,但它却可以大大减少垃圾量。
垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前,会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积。
或者,未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩,减少体积近70%。
很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩。
另外,垃圾焚烧在处理某些类型的垃圾,如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势,因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素。
如今环境问题越来越成为人们关注的话题,近日,郑州紧跟北上广全面实施“垃圾分类”,更让平日里随处可见的垃圾也成为人们口中的热词,“今天的垃圾你丢对了吗”也成为人们寒暄的话语,这种现象也暴露出全民对于垃圾的关注,更是国家对于生活垃圾无处可放的担忧。
随着“蓝天保卫战”“无废城市”的提出,国家层面也越来越重视固体废弃物带来的新的环境问题,垃圾围城的现象日益凸显,固体废弃物的减量化、资源化、无害化、稳定化处理亟需寻找一条新的出路。
据相关部门公开资料显示,目前我国生活垃圾无害化处理方式主要以焚烧为主,占80%,厌氧消化、卫生填埋、回收利用、堆肥等只占20%左右。
生活垃圾焚烧产生的二恶英类物质(PCDDs)是已知的毒性最大的物质之一,焚烧产生的飞灰中含有大量重金属,因此焚烧对大气环境造成比较严重的二次污染。
而厌氧消化、卫生填埋不仅需要占用大量宝贵的土地资源,并且渗滤液等有毒有害物质也造成土壤、地下水的严重污染。
塑料垃圾热解气化技术很好的解决了以往塑料垃圾处理中存在的各种环境污染问题。
采用塑料垃圾破碎→干化→热解气化的工艺将废塑料热解气化,在此系统中,废塑料经撕碎机撕碎成2 ~ 5公分的碎块(图2),然后经过滚筒干化机(图3)干化后在热解气化装置(图4)中经过高温加热热解气化,产生CO、H2、CH4 等可燃气体,这些可燃气体经过净化系统(图5)冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧,燃烧后的气体通入余热锅炉产生蒸汽提供给附近纸厂使用,余热气体又引入滚筒干化机,使撕碎后的塑料干燥到含水率15%~20%,最后气体脱硫后排入大气中,在这个系统中,整个反应处在贫氧、高温、密闭的条件下,因此杜绝了二恶英类物质的生成,也杜绝飞灰泄露进入大气环境中,此外气化焚烧后的残渣(图6)可以用作新型建材材料,比如新型建材砖,真正实现固废垃圾的资源化、无害化。
图1 破碎前的塑料垃圾图2 破碎后的塑料垃圾图3 滚筒干化机图4 热解气化装置图5 净化装置图6 气化炉残渣垃圾热解气化技术是近几年来世界各国为解决垃圾焚烧过程中产生二恶英类毒性物质问题而提出的一种新技术,热解气化技术是指在无氧或缺氧条件下,高温加热有机物,使有机物的大分子裂解成为小分子、甲烷和炭黑,炭黑又在气化层缺氧的条件下生成CO,最终获得可燃气体的技术。
(完整版)垃圾热解气化项目报告书垃圾热解气化项目报告书一、垃圾热解气处理技术简介垃圾热解气是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。
在运行过程中所生成的气体含有大量甲烷、一氧化碳和氢气,可以用于工业燃气,具有良好的经济效益。
垃圾热解气技术的环保特点在于:能从根本上解决二噁英的生成,同时减少空气中有毒物质的排放量,将重金属固化并有效回收利用,有利于城市环境的发展。
北京宝能科技有限公司垃圾热解气化技术是针对城市垃圾差异性较大所提出的一套低成本、适合中国国情的城市生活垃圾清洁综合利用技术,主要是让城市生活垃圾在还原性气氛下发生反应,从源头上避免二噁英的生成。
根据垃圾处理过程,可日处理100—2000吨生活垃圾,每吨生活垃圾(干基)最低可产生约1500立方米的燃气,热值约1500大卡/立方米,能够满足一般工业燃气的需要。
而垃圾处理后产生5%―8%体积的固体无机物,可作为生产建筑砌块。
酸性气体作为气化剂在气化炉中得到处理。
清洁处理后的合成气可作为燃料供给锅炉,也可经过高效燃气轮机发电机系统发电。
1.1开发垃圾热解项目的市场背景1.1.1.我国垃圾资源概况垃圾是一种可再生资源,如果能够有效的资源整合利用,能够创造巨大的经济效益,目前政府部门也越来越重视垃圾资源的回收问题。
随着城镇化工业化进程加快,未来我国生活垃圾处理设施的建设力度将大幅增加。
垃圾处理行业拥有着庞大的市场容量,据统计,全球每年排放各类垃圾近5亿吨,中国主要城市年产生活垃圾1.5亿吨,并且还在以每年8%—10%的速度攀升。
建设部2010年调查结果显示,全国600多座城市中,有1/3以上正在陷入垃圾重围,垃圾堆存累计侵占土地面积5亿平方米。
中国城市每年因垃圾造成的损失高达250亿至300亿元。
受垃圾处理技术的制约影响,截至2010年,中国97%的城市垃圾只能采用堆放或填埋的方式简单处理。
污泥去哪了?污泥热解气化——让污泥从有到无!据笔者看来,现在的污泥处理还未形成行业,污泥的处理技术也五花八门,现有正在使用的处理技术整体水平较低,这与国家的政策导向密不可分,过去的10年里,国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代,但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性,这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷,好消息是,随着污水处理行业的逐步成熟,污泥处置这项课题也慢慢被提上日程,这直接刺激了污泥处理技术的研究,形成目前污泥处置技术百花齐放,政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点,但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度,污泥的减量化是污泥处置的目标之一,但绝不是终点,污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。
目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的,填埋仍旧是主要解决办法,在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下,污泥填埋更显尴尬。
笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步,在未来的一段时间里,污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术,才能迈进污泥处置行业的门槛,才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地,才有可能得到大规模推广应用,比如污泥热解气化技术。
华天污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术,以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。
主要目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。
比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下,以较低的成本实现污泥的无害化、资源化,污泥热解气化技术在工艺设计上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件,系统的高温是臭味和病菌的克星,可以将硫化氢,氨类物质彻底分解,将有害病菌全部杀死,特别是对重金属的稳定化,热解气化技术具有天然优势,系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中,该晶体异常稳定,在酸碱环境下试验均不会溢出。
专业技术・Professional Skill85 大陆桥视野・2016年第2期热解气化技术是一种新兴的垃圾处理方法。
它将有机物在无氧和缺氧状态下加热,使之分解为可燃气体、可燃油和炭黑。
热解气化所产生的气体、固体和水都能经过处理回收,垃圾处理后的排放量大幅度降低。
垃圾热解气化是固体废物处理的一个新方向,我国的学者也在这方面展开了大量的研究。
1. 研究进展1.1二噁英垃圾直接焚烧易产生二噁英类物质,作为一级致癌物,还具有生殖毒性和遗传毒性。
这也是垃圾焚烧调来的负面影响中最为严重的一种。
2011年的“北京六里屯垃圾焚烧厂事件”凸显了垃圾焚烧对于人们生活的影响[1]。
热解气化技术从二噁英的形成源头解决了这一问题。
二噁英的形成需要四个基本条件:氯、氧、较低温度和催化剂存在。
热解气化反应过程中的高温和缺氧条件都遏制了二噁英的生成。
为避免生产过程中存在的人为操作错误以及设备故障等原因导致问题的发生,对二噁英的研究仍在开展。
倪余文等[2]将研发的二噁英连续采样装置与G4型常规烟道气等速采样器同步采样,通过示范运行,考察该连续采样装置的长期采样性能。
试验表明,2种采样设备同步采集的样品具有一致性,其二噁英指纹、二噁英浓度和毒性当量相符合。
李煜婷等[3]研究表明垃圾烟气从出口到大气环境二噁英类气-固分配存在动态平衡。
1.2 重金属迁移的研究热解处理对固体废弃物的资源化利用程度更高,污染小,能有效控制二噁英等有毒物质的排放。
但是由于固体废弃物组分复杂,废弃物热解后产生的灰渣含有一定量的重金属等污染物,为了使采用热解处理固体废弃物的达到无害化的目的,了解热解过程中重金属的迁移特性十分必要。
董隽等[4]的研究结果表明,高温及还原性条件促进了Cd、Pb及Zn的挥发,而氧化性气氛有利于Cu的迁移;大部分以气相形式挥发的重金属易在降温过程中冷凝并富集于飞灰。
于洁[5]对武汉市某一流化床垃圾焚烧炉产生的底灰和飞灰的物理化学特性的研究表明,重金属主要富含在较细的底灰以及飞灰中;随着底灰粒径的增加,元素镉、铅和锌的析出率大幅增加,而铜的析出率则小幅降低,铅主要存在于残留态中,从而不易析出到自然环境中,而镉则容易析出到自然环境中;根据飞灰的重金属含量分析得出,底灰可以直接填埋并不会对环境造成大的危害,飞灰在填埋前必须进行预处理。
一、什么是热解?热解(pyrolysis)的概念:有机物在无氧或缺氧的环境下加热,是之转化为气态、液态、固态的可燃物质的化学分解过程。
工业上称为干馏。
有机固体废物+热量(外部加热提供或者有机物固废本身燃烧一部分产生热量),在无氧或缺氧的情况下,生成可燃气+液态油+炉渣。
二、热解技术发展历程1、早期热解气化技术的开发二十世纪70年代开始出现热解技术处理固废,美国是最早开展固废热解气化处置的国家,最开始是利用热解技术处理废旧轮胎。
2、热解气化技术出现的背景热解气化技术是焚烧技术的替代技术,主要解决二次污染问题。
实际上是在固体废弃物焚烧处理出现很多问题以后,许多废物需要热解处置的情况下提出的。
3、例如美国这个国家是汽车轮胎上的国家,汽车业产生的最大废弃污染物就是轮胎,而轮胎的主要成分就是橡胶有机物,轮胎焚烧的情况下根本就不可能焚烧掉,而且会产生大量污染物,这个时候用热解的办法处理,不但没有二次污染,还可实现高效率的资源利用。
4、热解气化技术的发展热解气化技术在许多土地资源紧缺的国家得到重点开发,比如说日本。
日本1973年实施的Star Dust 计划,重点开发热解气化,以减少焚烧造成的二次污染、处理需要填埋处置的废弃物。
三、垃圾热解气化技术(核心技术)河南华天环保科技有限公司自主研发的热解气化技术,取得国家发明专利。
解决了垃圾处理的二噁英类致癌物质排放问题,解决了重金属的污染问题。
本技术利用有机质在高温贫氧条件下裂解的性质,将分选后垃圾投入密闭蓄热气化炉内,经过900-1300摄氏度的高温贫氧气化环境,使垃圾中的有机成分裂解挥发,转化为以一氧化碳、氢气、烷类气体为主的可燃气体,垃圾中的无机物以残渣形式排出。
四、垃圾热解气化过程•碳化段经过干馏后的垃圾,在450~1000℃高温和贫氧下,发生碳化反应,生成游离炭,这个过程叫碳化。
•气化段经过碳化后的垃圾,主要残留物是焦炭和少数粘土等不可燃物,在1100-1300℃高温下,和燃烧产生的CO2反应生成CO,部分碳化物通过水蒸气的作用,发生氧化还原反应产生一氧化碳CO、氢H2等可燃气体,从炉体下端口排出。
园林废弃物热解总结园林废弃物热解是一种将园林废弃物转化为有用产品的技术。
它通过加热和化学反应,将园林废弃物转化为燃料、化学品和其他有用的产品。
这项技术对于减轻废弃物处理压力、实现资源回收和环境保护起到了重要的作用。
下面是对园林废弃物热解的总结,1200字以上。
园林废弃物包括树木、叶子、花草、草坪等植物类废弃物,这些废弃物通常被认为是无用的垃圾,占据了大量的空间,容易引起环境问题。
热解技术的应用为园林废弃物的处理提供了一种可行的解决方案。
通过高温加热园林废弃物,在无氧条件下进行热解反应,可以将园林废弃物转化为有用的产品,如燃料、生物质炭、生物油和生物气体等。
首先,园林废弃物热解可以将园林废弃物转化为燃料。
园林废弃物中富含纤维素和半纤维素等可燃物质,经过热解反应后可以得到木质素炭和木质素油。
这些产品具有高能量密度和低灰分含量,可以用作燃料,替代传统的化石燃料。
这不仅可以解决能源问题,还可以减少化石燃料的消耗和温室气体的排放,对环境具有积极的影响。
其次,园林废弃物热解还可以生产生物质炭。
生物质炭是一种能够固定和储存碳的产品,有利于减缓全球气候变化。
通过园林废弃物热解,可以得到高质量的生物质炭,具有孔隙结构和较大的比表面积,可以用于土壤改良、污水处理和环境修复等领域。
生物质炭的应用还可以提高土壤肥力、改善土壤保水性和通氧性,对农业和生态环境具有重要的意义。
此外,园林废弃物热解还可以产生生物油。
园林废弃物中的植物油脂在高温条件下可以经过裂解反应得到生物油。
生物油是一种绿色的替代石油的能源,可以用于发电、热水供应和燃料电池等领域。
相比较煤炭和石油,生物油的燃烧过程中产生的二氧化碳排放量较低,对全球气候变化具有积极的作用。
最后,园林废弃物热解还可以生产生物气体。
生物气体是一种可再生的能源,主要由甲烷和一氧化碳组成,可以用于发电、供热和燃料等领域。
通过园林废弃物的热解反应,可以得到高品质的生物气体,有效利用园林废弃物资源,减少对化石燃料的依赖。
1、固废管理得原则减量化:减量化就是指在生产、流通与消费等过程中减少资源消耗与废物产生,以及采用适当措施使废物量减少(含体积与重量)得过程。
资源化:将废物直接作为原料进行利用或着对废物进行再生利用,也就就是采用适当措施实现废物得资源利用过程,其中再利用就是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物得全部或者部分作为其她产品得部件予以使用。
分为三种类型:①保持原有功能与性质,直接回收利用;②不再保持其原有得形态与使用性能,但还保持利用其材料得基本性能,如废金属回收利用、废纸再生、玻璃再生等;③不再保持其原有得形态、使用性能与材料得基本性能,但还保持利用其部分分子特性等如生物质有机垃圾得好氧堆肥、厌氧发酵等。
无害化:在垃圾得收集、运输、储存、处理、处置得全过程中减少以至避免对环境与人体健康造成不利影响。
2、固废处理方法垃圾焚烧,或称垃圾焚化,就是一种废物处理得方法,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。
焚烧与其她高温垃圾处理系统,皆被称为“热处理”。
焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气与热力。
灰烬大多由废物中得无机物质组成,通常以固体与废气中得微粒等形式呈现。
废气在排放到大气中之前,需要去除其中污染气体与微粒。
其余残余物则用于堆填。
在某些情况,焚化垃圾所产生得热能可用于发电。
焚化就是其中一种将垃圾转换成能源得技术,其她如气化、等离子弧气化、热解与厌氧消化。
垃圾焚化会减少原来垃圾80%~85%得质量与95%~96%得体积(垃圾在垃圾车里已经过压缩),减少程度取决于可回收材料得成分与其回收得程度,如灰烬中有可回收得金属。
这意味着,尽管焚化不能完全取代堆填,但它却可以大大减少垃圾量。
垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前,会以内置压缩机内压缩以减少垃圾得体积。
或者,未经压缩运输得垃圾可以在填埋场进行压缩,减少体积近70%。
很多国家常在堆填区作简单得垃圾压缩。
另外,垃圾焚烧在处理某些类型得垃圾,如医疗垃圾与一些有害废物时有很大得优势,因为焚烧过程得高温能销毁垃圾中得病原体与毒素。
综合而言,垃圾焚烧处理得减量化效果最好,但存在燃烧产生污染物得环境风险。
卫生填埋法就是指采取防渗、铺平、压实、覆盖等措施对城市生活垃圾进行处理与对气体、渗滤液、蝇虫等进行治理得垃圾处理方法。
该方法采用底层防渗、垃圾分层填埋、压实后顶层覆盖土层等措施,使垃圾在厌氧条件下发酵,以达到无害化处理。
卫生填埋处理就是垃圾处理必不可少得最终处理手段,也就是现阶段我国垃圾处理得主要方式。
科学合理地选择卫生填埋场场址,可以有利于减少卫生填埋对环境得影响。
场址得自然条件符合标准要求得,可采用天然防渗方式。
不具备天然防渗条件得,应采用人工防渗技术措施。
场内实行雨水与污水分流,减少运行过程中得渗沥水产生量,并设置渗沥水收集系统,将经过处理得垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。
不具备排水条件得,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。
渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。
设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防止填埋气体侧向迁移引发得安全事故。
尽可能对填埋气体进行回收与利用,对难以回收与无利用价值得,可将其导出处理后排放。
填埋时应实行单元分层作业,做好压实与覆盖。
填埋终止后,要进行封场处理与生态环境恢复,继续引导与处理渗沥水、填埋气体。
卫生填埋技术开始于20世纪60年代,它就是在传统得堆放、填坑基础上,处于保护环境得目得而发展起来得一项工程技术。
卫生填埋得处理能力大,成本较低,但就是占用土地,选址困难,直接产生得填埋气主要成分为甲烷,容易发生爆炸等危险。
目前大多填埋厂将填埋气排空,不仅提高了温室气体得排放,而且浪费了能源。
固体废弃物热解就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、固形碳得化学分解过程,就是将含有有机可燃质得固体废弃物置于完全无氧得环境中加热,使固体废弃物中有机物得化合键断裂,产生小分子物质(气态与液态)以及固态残渣得过程。
固体废物热解利用了有机物得热不稳定性,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就是完全不同得两个过程,焚烧就是放热得,热解就是吸热得;焚烧得产物主要就是二氧化碳与水,而热解得产物主要就是可燃得低分子化合物:气态得有氢、甲烷、一氧化碳,液态得有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等,固态得主要就是焦炭或碳黑。
焚烧产生得热能量大得可用于发电,量小得只可供加热水或产生蒸汽,就近利用。
而热解产物就是燃料油及燃料气,便于贮藏及远距离输送。
热分解过程由于供热方式、产品状态、热解炉结构等方面得不同,热解方式各异:1、按供热方式可分成内部加热与外部加热。
外部加热就是从外部供给热解所需要得能量。
内部加热就是供给适量空气使可燃物部分燃烧,提供热解所需要得热能。
外部供热效率低,不及内部加热好,故采用内部加热得方式较多。
2、按热分解与燃烧反应就是否在同一设备中进行,热分解过程可分成单塔式与双塔式。
3、按热解过程就是否生成炉渣可分成造渣型与非造渣型。
4、按热解产物得状态可分成气化方式、液化方式与碳化方式。
5、按热解炉得结构将热解分成固定层式、移动层式或回转式。
由于选择方式得不同,构成了诸多不同得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。
热解法其优点为产生得废气量较少,能处理不适于焚烧与填埋得难处理物,能转换成有价值得能源,减少焚烧造成得二次污染与需要填埋处置得废物量。
热解处理缺点就是技术复杂,投资巨大。
3、热解得减量化、资源化与无害化固废得减量比就是衡量减量化得重要指标,减量比为处理后残余固体量/固废量。
固废热解过程中,有机物热解为合成气,无机物成为飞灰与炉渣,因此减量化处理就是针对飞灰与炉渣得回收利用,针对飞灰与炉渣得处理方式主要就是熔融技术,在高温下使得炉渣熔融液化,金属由于重力较大,沉积在熔融体液体得底部,上部为无害得玻璃体,通过激冷得方式使之冷却后,金属被回收,玻璃体制成建筑材料,从而实现接近100%得回收利用。
资源化就是固废热解得推进因素,针对热解,能量利用率就是重要得指标,利用效率越高,收益越高,焚烧能量利用率为20~30%,而垃圾热解得能量利用率高达80%。
固废无害化关键点在于烟气与飞灰中二噁英得含量,就是工艺处理得难点与重点。
二噁英生成得温度区间为200-400℃之间,而当温度高于850℃,将会破坏二噁英结构,将其裂解为小分子有机物与HCl,HCl可以通过碱液吸收除去。
实现二噁英得国内排放指标得条件为3T,即温度(temperature)、时间(time)、湍流(turbulence)。
同时从炉内释放后,需要快速降低温度至200℃以下。
通常,生活垃圾焚烧炉中得烟气冷却速率在100℃/s-200℃/s范围内,对应炉膛出口二恶英得浓度一般为5ng1-TEQ/m3、要达到低于0、1ng1-TEQ/m3标准,烟气冷却速率必须在500℃/s-1000℃/s。
3、固废热解技术3、1 流化床气化固体废弃物难以利用传统气化炉,主要原因在于垃圾热值较低,为维持炉内高温,稳定炉内工况,需要掺混大量得煤。
而流化床由于炉内存有大量高温底料与循环分离下得高温飞灰,能够燃烧低热值垃圾,同时可以实现炉内脱硫脱酸。
垃圾经过分选、破碎为10mm以下,利用给料装置,加入流化床内,有机物在炉内高温物料与湍流得作用下,快速升温气化,而无机物成为大块炉渣沉在底部,由于底料在高温炉内长时间停留,进行高温无害化处理,大块炉渣从排渣口排出炉内,经冷却成为无害炉渣。
飞灰被旋风分离器捕集,通过返料器送回炉内。
以此保证炉内物料平衡。
流化床炉内温度一般维持在850~950℃之间,且处于还原性气氛,能够有效抑制二噁英得产生。
在炉内物料中加入CaCO3更能够实现炉内脱酸,从源头上降低了有害气体得产生。
目前,垃圾流化床气化系统有日本荏原双塔循环式流动床热解工艺。
优点就是燃烧得废气不进入产品气体中,因此可得高热值燃料气(1、67×104~1、88×104kJ/m3);在燃烧炉内热媒体向上流动,可防止热媒体结块;因炭燃烧需要得空气量少,向外排出废气少;在硫化床内温度均一,可以避免局部过热;由于燃烧温度低,产生得NOx少,特别适合于处理热塑性塑料含量高得垃圾得热解;可以防止结块。
图1 双塔循环式流动床热解工艺3、2 等离子体气化等离子体(Plasma)技术最早就是由美国科学家Lang-muir于1929年在研究低气压下汞蒸气中放电现象时提出得。
等离子体技术应用于污染治理得研究开始于20世纪70年代。
90年代,美国、加拿大、德国等发达国家将该技术应用于废物处理并取得了不俗得业绩。
等离子体就是物质得第四态,就是一种由自由电子与带电离子为主要成分得物质形态。
等离子体可分为高温等离子体与低温等离子体,低温等离子体又分为热等离子体与冷等离子体,热等离子体温度在103~106 K,接近热力学平衡,电子温度与重粒子温度相同。
等离子气化技术得原理,简而言之,即利用等离子体得高温高能,在气化剂得辅助作用下,将垃圾废物进行高温气化与熔融,垃圾中得有机物被气化形成以CO 与H2为主得合成气,而无机物则被熔融后急冷形成无害得玻璃体渣。
等离子体技术分为直接等离子体气化与气化+等离子体重整技术。
直接等离子体气化,纯热解技术,电耗较高,1000℃以上。
等离子体直接作用在垃圾上,气化过程中加入少量空气或水蒸气作为氧化剂与气化剂,气体产物以CO与H2为主。
气化+等离子体重整技术,垃圾首先在650℃左右得常规气化炉内热解形成合成气,等离子体(900℃)作用在合成气上,使之重整,可有效降低能耗与气体焦油量3、3 熔融气化技术熔融气化技术。
垃圾在贫氧条件下气化,生产可燃气体;飞灰或底渣经过高温熔融固化处理后作为水泥、铺路砖等原料,不仅能欧股将重金属稳定在晶相中而不会浸出,彻底分解二噁英,符合固废处理得减量化、资源化、无害化得要求。
分为间接熔融气化技术与两步法气化熔融(热分选技术)、直接气化熔融技术。
间接熔融气化技术先在传统炉内气化,而后将灰渣置于1350-1500℃得熔融炉内进行高温熔融处理,以消除灰渣中得二噁英,因此也成为灰渣熔融技术。
充分利用了原有得垃圾气化装置,弥补了传统得不足,但二者缺乏有机得联系,紧密性差;两步法气化熔融技术先将固废在500至600℃下气化,形成可燃气体与金属残留物,然后再进行可燃气焚烧得高温熔融技术;直接气化熔融就是指固废得干燥、气化、燃烧与灰渣得熔融等过程均在同一炉内进行,工艺简单,工程投资与运行费用低。
4、公司工艺分析(1)BellwetherBellwether公司利用(Integrated Multifuel Gasification)IMG技术进行垃圾气化发电,工艺流程图如图1所示,其核心技术为等离子体气化技术。