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4固體廢物的熱解(pyrolysis)處理設(shè)備概述典型熱解反應(yīng)器及工藝工藝應(yīng)用實(shí)例4.1概述

熱解原理(Pyrolysisprinciples)熱解的概念主要化學(xué)反應(yīng)熱解與焚燒的區(qū)別熱解過(guò)程的控制

熱解方式(Pyrolysisscheme)

(1)概念概念一 熱解是一種在缺氧或無(wú)氧條件下的燃燒過(guò)程,是在低電極電位還原條件下的吸熱分解反應(yīng),也稱為干餾或炭化過(guò)程(煤氣工程,及焦化就是熱解過(guò)程)。概念二有機(jī)廢物的熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性、導(dǎo)熱系數(shù)(W/cm2·k)和熔融熱(J/kg)等熱性能的差異,在還原條件下進(jìn)行的吸熱分解過(guò)程。 從熱解的概念可以看出,熱解是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,是有機(jī)物的分解與縮合共同作用的化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程,不僅包括大分子的化學(xué)鍵斷裂、異構(gòu)化,也包括小分子的聚合反應(yīng)。有機(jī)物熱解的最終產(chǎn)物理論上應(yīng)當(dāng)是單體,但實(shí)際上,其熱解產(chǎn)物除單體外,還有:聚合度較低的齊聚物,分子量不等的烴類及其衍生物。(2)主要化學(xué)反應(yīng)一般認(rèn)為,有機(jī)物的熱解過(guò)程首先是從脫水開(kāi)始的:其次是脫甲基: 第一個(gè)反應(yīng)的生成水與第二個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物的架橋部分的次甲基反應(yīng):

進(jìn)一步提高溫度,上述反應(yīng)中生成的芳環(huán)化合物再進(jìn)行裂解、脫氫、縮合、氫化等反應(yīng):總的反應(yīng)為:

焚燒熱解熱效應(yīng)放熱、氧化吸熱、還原反應(yīng)產(chǎn)物CO2、H2O可燃的低分子化合物釋能方式及應(yīng)用產(chǎn)生的熱能只能就近利用(發(fā)電、加熱水或產(chǎn)生蒸汽)產(chǎn)生燃料油氣,可貯存和遠(yuǎn)距離輸送(3)熱解與焚燒的區(qū)別

熱解與焚燒的區(qū)別可以歸納于下表(4)熱解過(guò)程控制

熱解過(guò)程的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是:溫度(temperature)加熱速率(heat-upspeed)保溫時(shí)間(heatpreservationtime)廢物的性質(zhì)(wastequality)反應(yīng)器類型(reactor)供氣(airfeed)a.溫度(temperature)

溫度是熱解過(guò)程最重要的控制參數(shù)。在較低溫度下,有機(jī)大分子裂解成較多的中小分子,油類含量較多;溫度升高,中間產(chǎn)物發(fā)生二次裂解,C5以下分子及H2成分較多,氣體產(chǎn)量成正比增長(zhǎng),各種酸、焦油、炭渣減少。 典型熱分解產(chǎn)物比例與溫度的關(guān)系見(jiàn)圖4-1。圖4-1熱解產(chǎn)物比例與溫度的關(guān)系b.加熱速率(heat-upspeed)一般:加熱速率較較低時(shí)熱解解產(chǎn)品氣體體含量高;;提高加熱速速率,則產(chǎn)產(chǎn)品中的水水分及有機(jī)機(jī)物液體的的含量逐漸漸增多。c.保溫時(shí)時(shí)間(heatpreservationtime)保溫時(shí)間是是決定物料料分解轉(zhuǎn)化化率的重要要參數(shù)。保溫時(shí)間太太長(zhǎng),轉(zhuǎn)化化率高,但但處理能力力降低,故故應(yīng)綜合考考慮。d.廢物性性質(zhì)(wastequality)廢物中有機(jī)機(jī)物含量高高,水分低低,粒度小小,均有利利于熱解。。熱解有機(jī)質(zhì)質(zhì)的總轉(zhuǎn)化化率是指揮揮發(fā)性產(chǎn)品品與原料中中的有機(jī)質(zhì)質(zhì)的重量比比,一般以以產(chǎn)品中灰灰分的重量量為示蹤劑劑,按下式式計(jì)算總轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率:式中,A料為原料中的的灰分干基基百分比,,A渣為殘?jiān)谢一曳指苫侔俜直取為轉(zhuǎn)化率率。e.反應(yīng)器器類型(reactorstamp)固定床處理理量大,流流態(tài)床溫度度可控性好好;氣體與物料料逆流可延延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)時(shí)間,順流流則可促進(jìn)進(jìn)熱傳導(dǎo),,加快熱解解過(guò)程。f.供氣(airfeed)空氣或氧氣氣可以促進(jìn)進(jìn)燃燒,提提供熱能,,但空氣中N2氣含量高,,降低氣態(tài)態(tài)產(chǎn)品的熱熱值;氧氣需專門門的供氧系系統(tǒng),增加加熱解成本本。4.1.2熱解方方式(Pyrolysisscheme)熱解方式因因熱解過(guò)程程的供熱方方式、產(chǎn)品品狀態(tài)、熱熱解爐結(jié)構(gòu)構(gòu)等方面的的不同而不不同。按供熱方式式(兩種)外加熱:外外部供給熱熱解所需能能量,熱效效率低;內(nèi)加熱:供供給適量空空氣使可燃燃物部分燃燃燒提供能能量,熱效效率高,得得到普遍應(yīng)應(yīng)用。按燃燒與熱熱解過(guò)程是是否在同一一反應(yīng)器中中進(jìn)行(二二種)單塔式:燃燃燒與熱解解在同一設(shè)設(shè)備中進(jìn)行行:雙塔式:燃燃燒與熱解解分別在各各自的設(shè)備備中進(jìn)行。。按爐渣的可可生成性(二種)造渣型熱解解非造渣型熱熱解按熱解產(chǎn)物物的狀態(tài)(三種)氣化方式;;液化方式式;炭化方方式按熱解爐的的結(jié)構(gòu)固定層式;;移動(dòng)層式式;回轉(zhuǎn)式式等4.2典典型熱解反反應(yīng)器及工工藝熱解反應(yīng)器器熱解反應(yīng)工工藝4.2.1熱解反反應(yīng)器(pyrolysisreactor)反應(yīng)器主要要依據(jù)燃燒燒床及內(nèi)部部物流方向向進(jìn)行分類類,種類較較多,介紹紹四種:固定床反應(yīng)應(yīng)器(Fixedbedreactor)流化床反應(yīng)應(yīng)器(Fluidizedbedreactor)回轉(zhuǎn)窯(旋旋轉(zhuǎn)窯)(rotarykiln)雙塔循環(huán)式式反應(yīng)器(Doubletowercirculatingreactor)(1)固定定床反應(yīng)器器(Fixedbedreactor)結(jié)構(gòu)及原理理(見(jiàn)圖4-2)物料由上部部給入,并并向下移動(dòng)動(dòng),預(yù)熱的的空氣和氧氧氣從底部部給入并向向上移動(dòng),,熱解氣體體從頂部排排出,殘?jiān)ㄟ^(guò)爐蓖蓖由底部排排出。上部部的預(yù)熱區(qū)區(qū)溫度約93~315℃,高高溫區(qū)的溫溫度可達(dá)980~1650℃℃。特點(diǎn):采用逆流式式物流方向向,延長(zhǎng)了了反應(yīng)時(shí)間間;上升氣流的的阻力大,,流速相對(duì)對(duì)較低,熱熱解氣體中中夾帶的固固體物較少少;粘性原料易易結(jié)塊,需需預(yù)先干燥燥;上行氣流溫溫度降低快快,產(chǎn)品中中焦油含量量高,易堵堵塞氣化部部分的管道道。圖4-2典典型的的固定燃燒燒床熱解反反應(yīng)器(2)流化化床反應(yīng)器器(Fluidizedbedreactor)結(jié)構(gòu)及原理理(見(jiàn)圖4-3)原料從中部部給入,熱熱氣體從底底部給入,,并且熱氣氣體的流速速足以使物物料呈懸浮浮狀態(tài)。特點(diǎn)物料不容易易堆積結(jié)塊塊;熱解速度快快;熱損失大((熱解與出出口溫度基基本相等))排出氣體中中固態(tài)物質(zhì)質(zhì)含量高。。圖4-3流流化床床反應(yīng)器(3)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯(旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯)結(jié)構(gòu)及原理理(見(jiàn)圖4-4)是一種間接接加熱的高高溫反應(yīng)器器。低速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜斜圓筒可以以使物料由由給料端向向排料端緩緩慢移動(dòng),,圓筒的中中部通過(guò)燃燃燒室,溫溫度通過(guò)圓圓筒壁傳導(dǎo)導(dǎo)給物料,,使物料熱熱解,殘?jiān)谂帕隙硕丝孔灾嘏排懦觯瑲怏w體則由排料料端的上部部收集。燃燃燒室由耐耐火材料砌砌筑,圓筒筒用金屬制制造。也有采用直直接加熱的的回轉(zhuǎn)窯,,直接加熱熱時(shí),原料料與熱氣體體逆向流動(dòng)動(dòng)。特點(diǎn):可燃?xì)鉄嶂抵蹈撸ㄎ锪狭喜慌c空氣氣接觸)熱效率低((間接加熱熱)圖4-4回回轉(zhuǎn)窯窯熱解爐(4)雙塔塔循環(huán)式反反應(yīng)器(Doubletowercirculatingreactor)結(jié)構(gòu)及原理理(見(jiàn)圖4-5)由熱解和燃燃燒兩個(gè)塔塔組成,兩兩塔之間管管道相連,,垃圾在熱熱解塔中熱熱解,所需需熱量由熱熱解產(chǎn)生的的炭及燃油油在燃燒塔塔內(nèi)燃燒供供給。在燃燒塔內(nèi)內(nèi)裝有熱媒媒體(石英英砂),吸吸收熱量并并被流化氣氣推動(dòng)成流流態(tài)化,經(jīng)經(jīng)管道流入入熱解塔與與垃圾相遇遇,供給熱熱解能量,,然后再經(jīng)經(jīng)管道返回回燃燒塔,,重新加熱熱后再返回回?zé)峤馑?,往?fù)地在在燃燒塔和和熱解塔內(nèi)內(nèi)受熱和供供熱。垃圾在熱解解塔內(nèi)受熱熱分解,生生成的氣體體一部分作作為熱解塔塔內(nèi)的流動(dòng)動(dòng)化氣體循循環(huán)使用,,一部分成成為產(chǎn)品燃燃燒氣,熱熱解生成的的炭和油品品作為燃燒燒塔中的燃燃料,加熱熱石英砂。。在兩個(gè)塔中中有特制的的氣體分散散板旋回運(yùn)運(yùn)動(dòng),形成成淺層流動(dòng)動(dòng)層,垃圾圾中的無(wú)機(jī)機(jī)物、殘?jiān)S流化的的熱媒體的的旋回作用用從兩個(gè)塔塔的下部排排出。主要特點(diǎn)圖4-5雙雙塔循循環(huán)式反應(yīng)應(yīng)器1.垃圾;;2.加料料器;3.熱分解槽槽;4.流流化用的蒸蒸汽;5.旋風(fēng)分離離器;6.去除焦油油;

7.氣體冷卻卻洗滌器;;8.燃料料氣體;9.輔助燃燃料爐;10.炭燃燃燒爐;11.空氣氣進(jìn)口;12.輔輔助燃料進(jìn)進(jìn)口;13流化用蒸蒸汽;14.燃燒氣氣體洗滌裝裝置;15排氣口;;16.17.殘?jiān)?。雙塔熱解法法的優(yōu)點(diǎn)燃燒的廢氣氣不進(jìn)入產(chǎn)產(chǎn)品氣體中中,因此可可得到高熱熱值的的燃燒氣氣;燃燒塔中熱熱媒體向上上流動(dòng),可可防止熱媒媒體結(jié)塊;;炭燃燒需要要的空氣量量少,向外外排出廢氣氣少;流化床內(nèi)溫溫度均一,,可避免局局部過(guò)熱;;由于燃燒溫溫度低,產(chǎn)產(chǎn)生的NOx少,特特別適用于于處理熱塑塑性性塑料含量量高的垃圾圾。4.2.2熱解工工藝(Pyrolysistechnology)根據(jù)熱解產(chǎn)產(chǎn)物的狀態(tài)態(tài),熱解工工藝可以分分為三種::油化(液液化)工藝藝,氣化工工藝,炭化化(固化)工藝。(1)油化化工藝廢舊塑料的的油化工藝藝根據(jù)熱解解設(shè)備又可可分為四種種:槽式法法、管式爐爐法、硫化化床法和催催化法??煽梢蕴幚鞵VC(聚聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯烯)、PMMA(有有機(jī)玻璃,,即聚甲基基丙烯酸甲甲酯)等多多種塑料和和其他廢舊舊高分子材材料如廢舊舊輪胎等橡橡膠制品。。由于分解產(chǎn)產(chǎn)物以油類類為主,故故稱為油化化工藝,其其它產(chǎn)物則則還有廢氣氣、殘?jiān)鹊?。?)氣化化工藝:主主要產(chǎn)品為為氣態(tài)燃料料的熱解工工藝該工藝適合合于處理混混有部分廢廢舊塑料的的城市垃圾圾,所用的的裝置有立立式多段爐爐,流化床床,轉(zhuǎn)爐等等。(3)炭化化工藝廢舊塑料進(jìn)進(jìn)行熱解時(shí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生炭化物質(zhì),多數(shù)情況況下是油化化工藝和氣氣化工藝的的副產(chǎn)品物物。炭化物質(zhì)當(dāng)炭化物質(zhì)質(zhì)排出熱解解系統(tǒng)外,,作為固體體燃料利用用時(shí),必須須采用高效效率和無(wú)污污染的燃燒燒工藝,否否則,易造造成二次污污染;對(duì)炭化物質(zhì)質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)處理,還還可制取活活性炭或離離子交換樹(shù)樹(shù)脂等吸收收劑:用PVC制制取活性炭炭將PVC在在350℃℃脫HCl后的生成成物以10~30℃℃/min的速度升升溫,加熱熱到600~700℃獲得炭炭化物,然然后在轉(zhuǎn)爐爐中用水蒸蒸氣于900℃下活活化,就可可使炭化物物形成具有有牢固鍵能能的立體結(jié)結(jié)構(gòu),即得得到高性能能的活性炭炭:進(jìn)行炭化處處理時(shí),要要注意調(diào)節(jié)節(jié)升溫速度度,引入交交聯(lián)結(jié)構(gòu)并并使用添加加劑:在進(jìn)行活化化時(shí),除可可采用水蒸蒸氣等氣體體活化外,還可用脫脫水性物質(zhì)質(zhì)(ZnCl2、CaCl2等)或氧化化性物質(zhì)(重鉻酸鉀鉀和高錳酸酸鉀等)與與PVC一一起加熱,,使炭化和和活化同時(shí)時(shí)進(jìn)行。通過(guò)在空氣氣中脫除HCl或在在氨水中加加熱加壓可可以促進(jìn)交交聯(lián)作用。。用廢舊PVC制備離離子交換體體過(guò)程是:先先炭化后用用硫酸進(jìn)行行磺化反應(yīng)應(yīng),或直接接在濃硫酸酸中先磺化化、后脫HCI即制制得離子交交換體,即即PVC投投入→10倍計(jì)的濃濃硫酸→緩緩慢加溫至至180℃℃→脫HCl→離子子交換體。。4.3工工藝應(yīng)用實(shí)實(shí)例廢塑料的熱熱解廢橡膠的熱熱解城市垃圾的的熱解污泥的熱解解處理4.3.1廢塑料料的熱解基本原理及及產(chǎn)物塑料的分類類廢舊塑料的的熱解工藝藝(1)基基本原理及及產(chǎn)物原理將廢舊塑料料制品中原原樹(shù)脂高聚聚合物進(jìn)行行較徹底地地分解,使使其回到低低分子量或或單體狀態(tài)態(tài)。(其中中有些組分分是單體,,其它組分分則是基本本的有機(jī)原原料)產(chǎn)物產(chǎn)物因塑料料而異例如:塑料料中含Cl-、CN-基團(tuán),熱分分解產(chǎn)物中中一般就有有HCl、、HCN;;又,塑料料制品中的的S含量低低,熱分解解得到的油油品的S含含量也低,,是一種優(yōu)優(yōu)質(zhì)低S燃燃料油,根根據(jù)這一特特性,日本本開(kāi)發(fā)了以以廢塑料和和高S重油油混合熱解解制取低S燃料油的的工藝。(2)塑料的的分類按照塑料的性性質(zhì)可分為兩兩類熱固性塑料:在加熱和化化學(xué)固化劑的的作用下交聯(lián)聯(lián)生成的不溶溶不熔狀態(tài)(固態(tài))的塑塑料。這類塑塑料在未交聯(lián)聯(lián)前,分子鏈鏈有兩個(gè)以上上可參加化學(xué)學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)團(tuán),交聯(lián)后分分子間相互交交叉聯(lián)接,成成為網(wǎng)狀的或或立體的三維維結(jié)構(gòu),一旦旦成型,只能能靠切削等二二次加工成型型。熱塑性塑料:由曲線狀大大分子組成,,加熱時(shí)分子子鏈上的基團(tuán)團(tuán)穩(wěn)定,分子子間不發(fā)生化化學(xué)反應(yīng),但但能軟化并發(fā)發(fā)生粘性流動(dòng)動(dòng),冷卻后又又凝固硬化;;可反復(fù)加熱熱-流動(dòng)-冷冷卻-硬化。。根據(jù)受熱后的的分解產(chǎn)物則則可分為以下下幾種:解聚反應(yīng)型塑塑料:熱分解時(shí),,聚合物解離離、分解成單單體,主要是是切斷了單體體分子間的結(jié)結(jié)合鍵;隨機(jī)分解型塑塑料:熱分解時(shí),,鏈的斷裂是是隨機(jī)的,產(chǎn)產(chǎn)物為低分子子化合物過(guò)渡分解型塑塑料:熱分解時(shí),,產(chǎn)物的比例例隨塑料的種種類與分解溫溫度的變化而而不同;一般般,溫度越高高,氣態(tài)的低低級(jí)C-H化化合物的含量量越高,分解解產(chǎn)物的組分分越復(fù)雜。(3)廢舊舊塑料的熱解解工藝由于塑料的品品種多,分選選困難;且導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)低,,故塑料內(nèi)部部的熱效率低低,故有時(shí)需需要采用專門門的廢塑料熱熱解工藝。書(shū)上介紹了三三種專用的廢廢塑料熱解工工藝,簡(jiǎn)述如如下:減壓分解(P213圖4-1)采用回轉(zhuǎn)窯熱熱解反應(yīng)器,,其特點(diǎn)是利利用熱風(fēng)和微微波共同加熱熱,可以克服服塑料導(dǎo)熱系系數(shù)低的缺點(diǎn)點(diǎn),并且加入入發(fā)熱效率高高的熱媒體((如碳粒),,進(jìn)一步提高高了熱效率;;反應(yīng)爐采用用高壓反應(yīng)((溫度400—500℃℃,壓力6.7×104Pa),并實(shí)實(shí)行減壓蒸餾餾,故名減壓壓工藝。聚烯烴浴熱解解流程(低溫溫?zé)岱纸饬鞒坛蹋├镁勐纫蚁┫┟揌Cl的的溫度比聚乙乙烯(PE))、聚丙烯((PP)和聚聚苯乙烯(PS)的分解解溫度低的特特點(diǎn),在400℃時(shí)PE、PP、PS熔融并形形成熔融液,,并通過(guò)液浴浴使PVC首首先分解,在在經(jīng)過(guò)一段時(shí)時(shí)間后,PE、PS、PP也逐漸分分解,從而可可以回收HCl和油品。。優(yōu)點(diǎn)是溫度較較低,氣態(tài)產(chǎn)產(chǎn)物中沒(méi)有固固態(tài)物。流化床熱解法法流化床熱解工工藝在廢塑料的熱熱解中,流化化床法熱解工工藝應(yīng)用較廣廣。流化床的結(jié)構(gòu)構(gòu)及其熱解工工藝見(jiàn)圖4-6;流化床采用0.3mm的的砂粒作為熱熱媒體,廢塑塑料破碎成5~20mm大小經(jīng)料斗斗和給料器進(jìn)進(jìn)入熱解爐,,預(yù)熱爐產(chǎn)生生的熱風(fēng)將媒媒體加熱到400—500℃,熱解解產(chǎn)生的氣體體經(jīng)冷卻塔8后冷凝成油油品進(jìn)入分離離槽,剩余的的氣體經(jīng)后燃燃室9進(jìn)一步步燃燒以防止止二次污染。。預(yù)熱爐在正常常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)停用用,運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程程中的熱能來(lái)來(lái)自廢塑料分分解產(chǎn)生的熱熱量。圖4-6流流化床的工工藝結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):1-產(chǎn)品;2-溢流管;;3-攪拌槳槳葉;4-空空氣入口;5-流動(dòng)的熱熱媒體管;6-進(jìn)料管。。流化床熱解流流程:1-廢塑料;2-料斗及進(jìn)料器器;3-流化床熱分解解爐;4-空氣進(jìn)口;5-燃料入口;6-預(yù)熱爐;7-冷卻塔;8-分離槽;9-后燃室;10-排氣;11-生成油品4.3.2廢廢橡膠的的熱解熱解產(chǎn)物熱解流程用廢輪胎作水水泥燃料(1)熱解產(chǎn)產(chǎn)物橡膠有天然橡橡膠和人工橡橡膠兩大類。。廢橡膠主要為為天然橡膠制制作的廢輪胎胎、工業(yè)廢皮皮帶和廢膠管管等;人工合成橡膠膠主要有氯丁丁橡膠、丁腈腈橡膠等。由由于人工橡膠膠熱解會(huì)產(chǎn)生生HCl和HCN而不宜宜熱解處理,,故熱解主要用用于天然廢舊舊橡膠。天然橡膠的熱熱解產(chǎn)物非常常復(fù)雜,以廢廢舊輪胎為例例,其產(chǎn)物有有氣體:22%%,甲烷、乙乙烷、乙烯、、丙烯、CO、H2O、丁二烯等等液體:27%%,苯、甲苯苯、及其它芳芳香族化合物物;固體:炭灰39%,鋼絲絲約12%氣體和液體中中還有微量的的H2S和噻吩(一一種含S的雜雜環(huán)有機(jī)物),但S的含含量都低于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。上述熱解產(chǎn)物物的組成隨熱熱解溫度略有有變化,一般般,溫度增加加,氣體含量量增加。(2)熱解流流程廢輪胎一般采采用流化床和和回轉(zhuǎn)窯作為為熱解爐,工工藝過(guò)程包括括:預(yù)處理用剪切破碎機(jī)機(jī)破碎至5mm,用磁選選去除金屬絲絲熱解廢輪胎粒子→→螺旋給料機(jī)機(jī)→電加熱反反應(yīng)器(產(chǎn)生生熱解氣流)→靜電除塵塵器(固氣分分離去除炭灰灰)→深度冷冷卻器→氣液液分離(熱解油冷凝凝回收,未冷冷凝氣體為熱熱解提供熱能能)日本、美國(guó)、、前西德研制制了一種輪胎胎不破碎直接接進(jìn)行熱解的的流化床反應(yīng)應(yīng)器:流化床由石英英砂或炭黑構(gòu)構(gòu)成,整個(gè)輪輪胎通過(guò)氣鎖鎖進(jìn)入反應(yīng)器器,到達(dá)流化化床后,慢慢慢地沉入砂內(nèi)內(nèi),熱砂粒使使輪胎熱透軟軟化,流化床床內(nèi)的砂粒與與軟化的輪胎胎不斷交換熱熱量并發(fā)生摩摩擦,使輪胎胎不斷分解,,一般,2~~3min即即完全分解。。砂床內(nèi)殘留的的是一堆彎曲曲的鋼絲,由由伸入流化床床內(nèi)的移動(dòng)式式格柵移走;;熱解產(chǎn)物連同同流化氣體經(jīng)經(jīng)旋風(fēng)分離器器、靜電除塵塵器將橡膠、、填料和炭黑黑及ZnO分分離去除:氣氣體通過(guò)油洗洗滌器冷卻,,分離出芳香香族較高的油油品,及含甲甲烷和乙烯較較高的氣體。。(3)廢輪胎胎做水泥燃料料輪胎中的Fe、S是水泥泥所需的原料料組分,橡膠膠和炭黑又可可為煅燒水泥泥的燃料。原理:輪胎中的S氧氧化為SO3;S+O2→SO3SO3與水泥原料中中的氧化鈣反反應(yīng)SO3+CaO→CaSO4;金屬絲→熔化化(1200℃)→氧化化→Fe2O3+CaO+Al2O3→CFA(鐵鐵鋁酸鈣)4.3.3城城市垃圾的的熱解熱解產(chǎn)物熱解工藝(1)熱解產(chǎn)產(chǎn)物隨著科學(xué)技術(shù)術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)發(fā)展,人民生生活水平的提提高,城市垃垃圾中的有機(jī)機(jī)組分的含量量不斷增加,,紙張、塑料料和合成纖維維已占有很大大比重。因此此,城市垃圾圾的熱解可以以回收燃料油油氣,是一種種資源回收的的途徑,熱解解產(chǎn)物的成分分與垃圾的成成分、熱解溫溫度及熱解裝裝置有關(guān)。熱解產(chǎn)物人造天然氣,,熱解油,和和熔渣等。(2)熱解工工藝美國(guó)、日本結(jié)結(jié)合本國(guó)的城城市垃圾的特特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了了許多熱解工工藝,能否適適合我國(guó),尚尚需進(jìn)一步探探索?,F(xiàn)主要介紹美美國(guó)和日本開(kāi)開(kāi)發(fā)的垃圾熱熱解工藝。移動(dòng)床熱解工工藝雙塔循環(huán)式流流動(dòng)床熱解工工藝(已如前前述)管型瞬間熱解解工藝(又稱Garrett法法)回轉(zhuǎn)窯熱解法法高溫熔融熱解解法純氧高溫?zé)峤饨夥?Purox)a.移動(dòng)床床熱解工藝移動(dòng)床即前述述的固定床。城市垃圾經(jīng)破破碎分離出重重組分,然后后經(jīng)氣鎖加料料器給入移動(dòng)動(dòng)床熱解爐;;熱解爐由上至至下,分為預(yù)預(yù)熱區(qū)、熱解解區(qū)和氣化區(qū)區(qū),溫度由低低至高,依次次完成預(yù)熱,,熱解和氣化化,混合氣由由下部給入,,熱解氣體上上部排出,熱熱解渣由爐柵柵排出。移動(dòng)床特點(diǎn),,已如前述。。c.管型瞬瞬間熱解工藝藝(又稱Garrett法)該工藝采用的的熱解爐為管管式熱解爐,,屬外加熱型型,由于原料料經(jīng)兩次破碎碎至0.36mm,故熱熱解可很快完完成。其工藝藝如下:原料→破碎(5mm)→→風(fēng)力分選(去除不燃物物)→干燥→→不燃物→磁選選→浮選(分別回收鐵、、玻璃)篩上輕組分→→二次破碎(0.36mm)→氣流輸送→→管式熱解爐爐→旋風(fēng)分離離器(去除炭粉)→冷卻→熱解解油冷凝→輕輕油產(chǎn)品篩分↓氣體(管式爐燃料)d.回轉(zhuǎn)窯窯熱解法錘式破碎(<lOcm)→貯槽→油油壓活塞給料料機(jī)→回轉(zhuǎn)窯窯垃圾與與燃料氣體對(duì)對(duì)流而被熱解解,產(chǎn)生氣體體→后燃燒室室完全燃燒→→廢熱鍋爐發(fā)發(fā)電e.高高溫溫熔熔融融熱熱解解法法工藝藝過(guò)過(guò)程程::垃圾圾(無(wú)無(wú)需需預(yù)預(yù)處處理理)→→由由上上部部給給入入氣氣化化爐爐→→下下降降→→與與高高溫溫氣氣體體相相遇遇→→干干燥燥、、熱熱解解、、炭炭化化→→下下降降到到熔熔融融區(qū)區(qū)→→與與預(yù)預(yù)熱熱氣氣體體相相遇遇→→燃燃燒燒產(chǎn)產(chǎn)生生CO、、CO2并放放出出熱熱量量→→升升溫溫至至1650℃℃→→惰惰性性組組分分熔熔融融→→水水槽槽冷冷卻卻成成黑黑色色豆豆粒粒狀狀熔熔渣渣→→建建材材骨骨料料熱解解產(chǎn)產(chǎn)生生的的氣氣體體供供廢廢熱熱鍋鍋爐爐產(chǎn)產(chǎn)生生蒸蒸氣氣。。f.純純氧氧高高溫溫?zé)釤峤饨夥ǚ?Purox)將空空氣氣改改為為純純氧氧,,效效率率大大為為提提高高。。垃圾圾由由爐爐頂頂進(jìn)進(jìn)入入,純純氧氧由由爐爐底底進(jìn)進(jìn)入入,,參參加加垃垃圾圾的的燃燃燒燒,,燃燃燒燒產(chǎn)產(chǎn)生生的的高高溫溫?zé)煙煔鈿馀c與下下移移的的垃垃圾圾在在爐爐體體中中部部相相互互作作用用,,有有機(jī)機(jī)物物發(fā)發(fā)生生熱熱解解,,熱熱解解氣氣向向上上運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)穿穿過(guò)過(guò)垃垃圾圾層層,,然然后后離離開(kāi)開(kāi)熱熱解解爐爐進(jìn)進(jìn)入入洗洗滌滌器器凈凈化化回回收收,,由由于于煙煙氣氣中中含含有有水水蒸蒸氣氣、、高高沸沸點(diǎn)點(diǎn)有有機(jī)機(jī)物物冷冷凝凝的的油油霧霧、、少少量量飛飛灰灰、、及及CO、、CO2為主主混混合合氣氣體體,,故故熱熱值值不不高高,,將將其其進(jìn)進(jìn)一一步步經(jīng)經(jīng)甲甲烷烷化化處處理理,,獲獲得得人人造造天天然然氣氣。。在燃燃燒燒區(qū)區(qū),,一一些些不不可可燃燃組組分分形形成成惰惰性性物物質(zhì)質(zhì),,如如含含有有玻玻璃璃、、金金屬屬等等物物質(zhì)質(zhì)的的熔熔融融體體,,經(jīng)經(jīng)冷冷卻卻成成為為顆顆粒粒樁樁熔熔渣渣。。該法法的的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是,,流流程程簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單,,有有機(jī)機(jī)物物幾幾乎乎全全部部分分解解,,NOx產(chǎn)生生量量極極少少,,垃垃圾圾減減量量化化高高;;缺點(diǎn)點(diǎn)是是需需提提供供純純氧氧。。從綜綜合合技技術(shù)術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)指指標(biāo)標(biāo)分分析析,,該該法法較較前前幾幾種種方方法法均均優(yōu)優(yōu)。。4.3.4污污泥泥的的熱熱解解處處理理有機(jī)機(jī)污污泥泥的的燒燒法法可可以以回回收收熱熱能能,,但但焚焚燒燒產(chǎn)產(chǎn)生生二二次次污污染染,,廢廢氣氣中中又又含含有有SO2、NOx、HCl及及二二惡惡英英等等,,而而殘殘?jiān)兄泻杏兄刂亟鸾饘賹匐x離子子,,如如Cr氧氧化化為為Cr+6,毒毒性性更更大大;;此此外外,,對(duì)對(duì)于于低低熱熱值值的的污污泥泥還還需需要要輔輔助助燃燃料料。。采用用熱熱解解法法處處理理可可以以避避免免上上述述問(wèn)問(wèn)題題。。污泥泥熱熱解解流流程程::需需將將水水分分干干燥燥到到20~~30%%,,一一般般采采用用蒸蒸氣氣間間接接加加熱熱干干燥燥,,可可防防止止臭臭氣氣逸逸出出。。污泥泥與與垃垃圾圾聯(lián)聯(lián)合合熱熱解解流流程程污泥泥與與垃垃圾圾聯(lián)聯(lián)合合熱熱解解流流程程近年年來(lái)來(lái),,國(guó)國(guó)外外將將城城市市垃垃圾圾和和含含可可燃燃組組分分的的工工業(yè)業(yè)垃垃圾圾與與污污泥泥進(jìn)進(jìn)行行聯(lián)聯(lián)合合熱熱解解,,可可以以更更有有效效地地回回收收熱熱能能,,這這是是今今后后污污泥泥處處理理的的主主要要方方向向。。采用用水水墻墻式式焚焚燒燒爐爐,,首首先先用用焚焚燒燒爐爐的的煙煙氣氣在在干干燥燥室室將將脫脫水水污污泥泥干干燥燥到到固固體體含含量量達(dá)達(dá)90%%,,成成為為干干燥燥污污泥泥粉粉;;然然后后用用煙煙氣氣將將干干燥燥粉粉吹吹進(jìn)進(jìn)焚焚燒燒爐爐進(jìn)進(jìn)行行燃燃燒燒,,產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱量量和和蒸蒸氣氣除除用用于于污污泥泥處處理理外外,,還還可可供供局局部部加加熱熱利利用用。。聯(lián)合合熱熱解解法法有有以以下下特特點(diǎn)點(diǎn)::可以以直直接接回回收收有有用用無(wú)無(wú)機(jī)機(jī)物物,,同同時(shí)時(shí)回回收收利利用用有有機(jī)機(jī)物物的的熱熱能能,,提提高高污污泥泥作作為為能能源源的的競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)能能力力;;尾氣和廢廢水經(jīng)凈凈化處理理均能達(dá)達(dá)到排放放標(biāo)準(zhǔn);;殘?jiān)棵髅黠@減少少,填埋埋處理的的占地面面積約為為傳統(tǒng)填填埋的20~30%,,且不需需要預(yù)處處理。實(shí)例:麗麗水合成成革固廢廢無(wú)害化化處理項(xiàng)目名稱稱:麗水水合成革革固廢無(wú)無(wú)害化處處理中心心項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)模模:年處處理合成成革固廢廢2880噸(9.6t/d、400kg/h)。主要設(shè)備備:焚燒燒系統(tǒng)((一次室室、二次次室);;進(jìn)料及及出灰系系統(tǒng);一一次、二二次助燃燃系統(tǒng)及及燃料供供應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng);煙氣氣凈化除除塵裝置置;電氣氣儀控系系統(tǒng);煙煙風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)。本項(xiàng)目處處理物料料試燒結(jié)結(jié)果1、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯焚燒燒爐試燒燒結(jié)果::進(jìn)料難難,爐壁壁有碳化化結(jié)塊,,燃盡率率低,易易造成爐爐壁損壞壞,檢修修難,不不適合該該物料的的處理。。2、爐排排焚燒爐爐試燒結(jié)結(jié)果:爐爐床結(jié)塊塊,不易易攪拌,,燃盡率率低,殘殘?jiān)??!?、臥式式廢液爐爐試燒結(jié)結(jié)果:稀稀釋后進(jìn)進(jìn)料較好好,燃燒燒較充分分,煙氣氣停留時(shí)時(shí)間短,,爐壁還還有較少少的碳化化塊,殘殘?jiān)^多多。4、立式式廢液熱熱解爐::燃燒完完全,無(wú)無(wú)結(jié)塊,,燃盡率率高,煙煙氣停留留時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng),過(guò)剩??諝馍偕伲瑴p少少氮氧化化物的產(chǎn)產(chǎn)生。根據(jù)分析析,本項(xiàng)項(xiàng)目采用用高溫連連續(xù)熱解解爐技術(shù)術(shù)。其主主要特點(diǎn)點(diǎn)具體體體現(xiàn)在以以下一些些方面::1、采用用專利內(nèi)內(nèi)壁菱形形導(dǎo)氣供供風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng),獨(dú)特特的布風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)使使煙氣在在爐內(nèi)停停留時(shí)間間增長(zhǎng),,且有足足夠的風(fēng)風(fēng)壓加強(qiáng)強(qiáng)廢物和和煙氣的的混合程程度,使使空氣與與廢物、、空氣與與煙氣的的充分接接觸混合合,擴(kuò)大大接觸面面積,使使有害物物在高溫溫下短時(shí)時(shí)間內(nèi)氧氧化分解解;2、爐內(nèi)內(nèi)容積大大,爐負(fù)負(fù)荷大,,足夠應(yīng)應(yīng)付各種種熱值廢廢棄物之之混燒,,適用范范圍廣且且穩(wěn)定,,燃燒效效率、焚焚燒灰熱熱灼減率率、煙氣氣中CO濃度等等體現(xiàn)焚焚燒爐性性能的技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)均滿足足GB18484《危危險(xiǎn)廢物物焚燒污污染控制制標(biāo)準(zhǔn)》》的要求求;高溫連續(xù)續(xù)熱解爐爐技術(shù)主主要特點(diǎn)點(diǎn)3、爐床床采用耐耐高溫耐耐磨蓄熱熱耐火材材料,可可對(duì)廢棄棄物起干干燥作用用,以節(jié)節(jié)省燃料料,整個(gè)個(gè)系統(tǒng)使使用的耐耐火材料料致密度度高,熱熱線性變變形小,,抵抗酸酸性或堿堿性渣、、金屬液液的侵蝕蝕和抗氧氧化、還還原反應(yīng)應(yīng)等性能能均較好好。4、設(shè)置置二次燃燃燒室,,有效容容積大,,滯留時(shí)時(shí)間長(zhǎng),,可對(duì)一一次室產(chǎn)產(chǎn)生之廢廢氣進(jìn)行行高溫破破壞,使使達(dá)到完完全燃燒燒的效果果,1100度度以上,,滯留時(shí)時(shí)間大于于2秒。。5、采用用自動(dòng)油油壓攪拌拌推灰,,推灰的的的同時(shí)時(shí)也在攪攪拌,避避免堆灰灰太多影影響燃燒燒,灰分分落入灰灰桶,避避免飛灰灰二次飛飛揚(yáng),確確保車間間整潔和和車間面面積的利利用率,,對(duì)減輕輕工人勞勞動(dòng)強(qiáng)度度和減少少空氣污污染起到到了良好好的作用用,結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單,,運(yùn)行可可靠,維維修保養(yǎng)養(yǎng)方便。。設(shè)計(jì)基本本數(shù)據(jù)A、本焚焚燒爐設(shè)設(shè)計(jì)按500kg/h進(jìn)料量量計(jì)算,,實(shí)際焚焚燒量為為400kg/h。B、合成成革固廢廢殘液熱熱值以2500kcal/kg(含含水20%),,每小時(shí)時(shí)帶進(jìn)焚焚燒爐的的熱值為為1250000kcal;;一燃室室煙氣氣氣量:2.2××10-3×500××2500=2750Nm3/h,放大大10%,按3000Nm3/h。C、爐壁壁熱損失失最大按按20%計(jì)算,,D、灰渣渣帶出熱熱損失按按最大15%計(jì)計(jì)算,E、柴油油熱值為為10500kcal/kg,柴油油單位發(fā)發(fā)生煙氣氣量14.856Nm3/kg,煙煙氣定壓壓比熱按按0.35kcal/Nm3℃計(jì)算算。熱平衡圖圖工藝說(shuō)明明1、固廢廢收集階階段合成革固固廢由合合成革生生產(chǎn)企業(yè)業(yè)裝桶密密封后,,再由專專車運(yùn)到到廠里進(jìn)進(jìn)行焚燒燒處理。。2、預(yù)處處理階段段進(jìn)料階階段固廢運(yùn)運(yùn)到廠廠里暫暫存間間后,,殘液液由自自吸泵泵從周周轉(zhuǎn)桶桶中吸吸入緩緩沖罐罐,再再由離離心泵泵打入入儲(chǔ)罐罐內(nèi)進(jìn)進(jìn)行加加水?dāng)嚁嚢柘∠♂專ǎ堃阂?::水0.2),,使固固廢溶溶解成成流動(dòng)動(dòng)性較較佳的的液體體后,,通過(guò)過(guò)管路路區(qū)霧霧化成成顆粒粒很細(xì)細(xì)的微微粒進(jìn)進(jìn)入焚焚燒爐爐進(jìn)行行焚燒燒。工藝說(shuō)說(shuō)明3、焚焚燒階階段廢棄物物進(jìn)入入焚燒燒爐后后,由由點(diǎn)火火燃燒燒機(jī)點(diǎn)點(diǎn)燃,,并由由柴油油助燃燃根據(jù)據(jù)燃燒燒三T原則則(溫溫度、、時(shí)間間、渦渦流))在爐爐內(nèi)經(jīng)經(jīng)高溫溫?zé)峤饨馊紵裏?,在在爐內(nèi)內(nèi)完成成水分分蒸發(fā)發(fā)、揮揮發(fā)份份析出出、著著火及及燃燒燒的過(guò)過(guò)程,,正常常燃燒燒后,,點(diǎn)火火燃燒燒機(jī)關(guān)關(guān)閉,,廢棄棄物依依自身身熱值值及柴柴油助助燃燃燃燒,,根據(jù)據(jù)試燒燒情況況柴油油的添添加量量為固固廢的的15~25%左右右。一一次焚焚燒后后(大大于850℃))產(chǎn)生生之煙煙氣進(jìn)進(jìn)入二二次燃燃燒室室,與與二次次燃燒燒空氣氣混合合,再再次經(jīng)經(jīng)過(guò)高高溫((大于于1100℃)),停停留時(shí)時(shí)間2秒,,使其其充分分燃燒燒,從從而對(duì)對(duì)有害害氣體體及二二噁英英進(jìn)行行徹底底破壞壞,達(dá)達(dá)到煙煙氣完完全燃燃燒。。工藝說(shuō)說(shuō)明4、熱熱回收收階段段高溫?zé)煙煔膺M(jìn)進(jìn)入急急冷熱熱交換換裝置置,急急速降降低煙煙氣的的同時(shí)時(shí),由由于考考慮經(jīng)經(jīng)濟(jì)因因素本本項(xiàng)目目暫不不回收收急冷冷時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的的熱水水,其其急冷冷用水水以自自然蒸蒸發(fā)的的形式式通過(guò)過(guò)自有有排氣氣筒排排入大大氣。。建議議廠方方改進(jìn)進(jìn)急冷冷系統(tǒng)統(tǒng)使冷冷卻水水循環(huán)環(huán)利用用,并并回收收熱量量以加加熱進(jìn)進(jìn)料,,以提提高清清潔生生產(chǎn)水水平。。5、煙煙氣凈凈化階階段煙氣進(jìn)進(jìn)入半半干式式除酸酸反應(yīng)應(yīng)塔,,煙氣氣中的的酸性性物質(zhì)質(zhì)與霧霧化的的堿溶溶液顆顆粒反反應(yīng),,再進(jìn)進(jìn)入干干式除除酸及及二噁噁英吸吸收裝裝置,,噴入入消石石灰及及活性性炭,,吸收收煙氣氣中殘殘余的的SO2、、HCl、、NO2及及二噁噁英等等有毒毒有害害氣體體,并并調(diào)節(jié)節(jié)煙氣氣濕度度,隨隨后煙煙氣進(jìn)進(jìn)入布布袋除除塵器器去除除煙氣氣中的的細(xì)微微粉塵塵(包包括從從焚燒燒爐夾夾帶過(guò)過(guò)來(lái)的的金屬屬氧化化物等等),,以達(dá)達(dá)到嚴(yán)嚴(yán)格的的粉塵塵排放放要求求80mg/m3以以下,,最后后符合合排放放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的煙煙氣經(jīng)經(jīng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)進(jìn)入35米米高的的煙囪囪后排排入大大氣中中。工藝流流程圖圖9、靜夜四無(wú)無(wú)鄰,荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉樹(shù)樹(shù),燈下白頭頭人。。09:00:1709:00:1709:0012/29/20229:00:17AM11、以我獨(dú)獨(dú)沈久,,愧君相相見(jiàn)頻。。。12月-2209:00:1709:00Dec-2229-Dec-2212、故人江海別別,幾度隔山山川。。09:00:1709:00:1709:00Thursday,December29,202213、乍見(jiàn)見(jiàn)翻疑疑夢(mèng),,相悲悲各問(wèn)問(wèn)年。。。12月月-2212月月-2209:00:1709:00:17December29,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā),舊國(guó)見(jiàn)青青山。。29十二月月20229:00:17上午09:00:1712月-2215、比不了了得就不不比,得得不到的的就不要要。。。十二月229:00上午午12月-2209:00December29,202216、行動(dòng)出成成果,工作作出財(cái)富。。。2022/12/299:00:1709:00:1729December202217、做做前前,,能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周;;做做時(shí)時(shí),

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