固廢固體廢物的熱處理課件

1第六章固體廢物的熱處理ThermalTreatment

ofSolidWaste1第六章固體廢物的熱處理ThermalTreatment2概述原理：在高溫條件下，使廢物中的某些物質發(fā)生離解、氧化、還原、氯化、氣化、溶解度改變等熱化學歷程。包括煅燒、燒結、焙燒、焚燒、熱解等。其中煅燒、焙燒、燒結等多用作工/礦業(yè)廢物的預處理。目的：無害化、減量化；回收物質或能源。2概述原理：在高溫條件下，使廢物中的某些物質發(fā)生離解、氧化、3本章主要內容6.1固體廢物的焚燒處理6.2固體廢物的熱解處理6.3固體廢物的其他熱處理方法3本章主要內容6.1固體廢物的焚燒處理4本章重點【概念】焚燒焙燒熱值燃燒溫度熱解DRE熱灼減量比焚燒效率【方法原理】焚燒原理；熱平衡和煙氣分析；焚燒工藝系統(tǒng)組成；焚燒爐系統(tǒng)選擇；熱解原理；典型固體廢物的熱解；焙燒方法。

4本章重點【概念】焚燒焙燒熱值燃燒溫度56.1焚燒處理將可燃性廢物與空氣中的氧氣在高溫下發(fā)生燃燒反應，使廢物中的有毒有害成分氧化分解，達到減容、去除毒性并回收能源的目的。目的：減容、去除毒性并回收能源。應用：適宜處理有機成分多、熱值高的廢物（包括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的危險廢物）。56.1焚燒處理將可燃性廢物與空氣中的氧氣在高溫下發(fā)生燃6機械化連續(xù)垃圾焚燒爐，處理能力、焚燒效果、治污↗旋風收塵焚毀帶病毒、病菌的垃圾。→英1874、美1885、法等試驗研究，建立間歇式固定床焚燒爐，效率低，殘渣量大，無煙氣、殘渣處理設施大型機械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng)（機械、靜電除塵和洗滌）自控、移動式機械爐排焚燒爐，多樣化，焚燒溫度↗850-1100℃以上除塵資源化智能化多功能綜合性19世紀中后期120世紀初21960’31970~19904…..我國始于1980′6.1焚燒處理焚燒技術的發(fā)展史除塵/脫硫/脫硝技術發(fā)展煙氣凈化投資占1/2~2/36機械化連續(xù)垃圾焚燒爐，處理能力、焚燒效果、治污↗旋風收塵焚7垃圾發(fā)電站高溫焚燒已經發(fā)展成為一種應用最廣、最有前途的生活垃圾和危險廢物的處理方法之一。集焚燒、發(fā)電、供熱和環(huán)境美化為一體。德、法、美、日7垃圾發(fā)電站高溫焚燒已經發(fā)展成為一種應用最廣、最有前途的生活86.1焚燒處理主要工業(yè)發(fā)達國家城市垃圾處理中焚燒所占的比例（%）瑞士日本丹麥瑞典法國比利時757370695540荷蘭奧地利美國德國挪威英國352316161512加拿大意大利西班牙芬蘭愛爾蘭葡萄牙875500新加坡垃圾100%進行高溫焚燒處理我國城市生活垃圾焚燒處理占處理總量的比例在較理想的條件下5~15年內可達到0.5～l.8％、5～11％。86.1焚燒處理主要工業(yè)發(fā)達國家城市垃圾處理中焚燒所占的比9垃圾焚燒--爭議的焦點是目前較為流行的垃圾減量處理技術，用焚化技術垃圾轉化為灰燼、氣體、微粒和熱力，能夠減少原來垃圾約八成的質量和九成五的體積。由于焚燒過程中會產生如二噁英的強致癌物，垃圾焚燒技術一直在國內外飽受爭議。9垃圾焚燒--爭議的焦點是目前較為流行的垃圾減量處理技術，用10焚燒原理燃燒、燃燒機理、燃燒技術、主要影響因素熱平衡及煙氣分析固體廢物熱值、燃燒溫度、空氣和煙氣量計算焚燒工藝焚燒工藝系統(tǒng)組成（前處理，進料，焚燒爐，空氣，煙氣，其它系統(tǒng)：灰渣，廢水，余熱，發(fā)電，自動化）焚燒爐系統(tǒng)焚燒爐、余熱利用系統(tǒng)、焚燒爐選評6.1焚燒處理10焚燒燃燒、燃燒機理、燃燒技術、主要影響因素熱平衡及煙氣11

溫度著火條件可燃物質助燃物質引燃火源蒸發(fā)揮發(fā)分解燒結、熔融氧化還原CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O

焚燒6.1.1焚燒原理理論式必備條件11可燃物質蒸發(fā)揮發(fā)分解燒結、熔融氧化還原C12（1）固體廢物的焚燒過程固體廢物干燥廢物熱解的氣態(tài)廢物完全燃燒氣態(tài)產物

加熱→水分蒸發(fā)熱解炭與氧化劑混合著火、燃燒炭渣與氧化劑混合著火、熱力氧化蒸氣液態(tài)物熔化升華熱解不完全燃燒產物PIC原有機有害物POHCPrincipalOrganicHazardousConstituent蠟等有機物紙/木材12（1）固體廢物的焚燒過程固體廢物干燥廢物熱解的氣態(tài)廢物完13（2）固體廢物的燃燒方式根據不同可燃物質的種類，有三種不同的燃燒方式。蒸發(fā)燃燒固體受熱熔化→蒸氣→燃燒，如：蠟。分解燃燒固體受熱分解→燃燒，留下固體碳及惰性物。如：木材和紙。表面燃燒如木炭，焦等受熱后不發(fā)生熔化、蒸發(fā)和分解等過程，而是在固體表面與空氣反應進行燃燒。13（2）固體廢物的燃燒方式根據不同可燃物質的種類，有三種不14（3）固體廢物燃燒的產物有機碳→二氧化碳氣體。有機物中的氫→水。有機硫和有機磷→二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。有機氮化物→主要是氣態(tài)的氮，也有少量的氮氧化物生成。有機氟化物→氟化氫，氫不足可能出現四氟化碳或二氟氧碳。有機氯化物→氯化氫。由于氧和氯的電負性相近，存在著下列可逆反應：2HCl十1/2O2

＝C12十H2O有機溴化物和碘化物→溴化氫及少量溴氣以及元素碘。金屬→鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和氧化物等。不可燃物→灰分、爐渣14（3）固體廢物燃燒的產物有機碳→二氧化碳氣體。15層狀燃燒技術過程穩(wěn)定、技術成熟、應用廣固定爐排焚燒爐、水平機械焚燒爐、傾斜機械焚燒爐等

輻射、煙氣對流，翻轉及攪動爐型設計和配風設計流化燃燒技術較成熟，對入料要求均勻化、細小化;可處理低熱值、高水分廢物流化床焚燒爐

空氣流和煙氣流快速移動，物料流態(tài)化狀態(tài)旋轉燃燒技術較成熟回轉窯焚燒爐

滾筒及抄板6.1.2焚燒處理技術15層狀燃燒技術過程穩(wěn)定、技術成熟、應用廣流化燃燒技術較成16廢物性質：可燃成份（熱值）、有毒害物質、水分、粒度焚燒溫度：危廢1150℃,垃圾850~950℃供氧量和物料混合程度:過?？諝庀禂?/p>

停留時間:廢物>1.5~2h;煙氣>2s

廢物料層厚度、運動方式、預熱溫度進氣方式、燃燒器性能、煙氣凈化系統(tǒng)阻力３Ｔ+１Ｅ6.1.3焚燒影響因素加熱、燃燒時間一般與粒度的1-2次方成正比。焚燒影

響因素決定無害化和減量化程度低位熱值＞3350kJ/kg16廢物性質：可燃成份（熱值）、有毒害物質、水分、粒度焚燒17“三T一E”在實際焚燒操作中控制四方面的因素：溫度、停留時間，攪拌和過量空氣率。簡稱“三T一E”。溫度一般來說，溫度高在爐內停留時間短。當爐溫很高、燃燒速度受擴散控制時，溫度的影響較??；當爐溫較低，燃燒速度為化學反應控制時，受溫度的影響較大；湍流（混合）程度相對速度越大，加熱時間越短。在燃燒過程中，燃燒速度受擴散控制時，燃燒時間隨相對速度的增大而縮小。當粒度很小時，加熱時間及燃燒時間與相對速度無關。3)過量空氣率一般燃燒時間與周圍氣體中氧濃度成反比。過少氧不足，不利于混合，過大溫度低、煙氣量大。17“三T一E”在實際焚燒操作中控制四方面的因素：溫度、停留18:單位質量固體廢物在完全燃燒時釋放出的熱量，kJ/kg熱值HHVLHVDulong公式、Steuer公式、Scheurer公式等6.1.2熱平衡和煙氣分析粗熱值HHV（焓熱值）：是指化合物在一定溫度下反應到達最終產物的焓的變化（水是液態(tài)）。凈熱值NHV（水是氣態(tài)）。18:單位質量固體廢物在完全燃燒時釋放出的熱量，kJ/kg19城市垃圾熱（能）值及其估算方法由于城市垃圾中含有一定量的可燃（發(fā)熱）成分，因此具有一定的含熱（能）量。熱值（單位質量物質的含熱量）表明垃圾的可燃性質。利用給出的城市垃圾單一物理組分熱值數，根據垃圾樣品物理成分分析結果進行統(tǒng)計計算。杜朗（Dulong）公式如下所示：Hh=34000C+14300(H-O/8)+10500SHW=337C+1428(H-O/8)+95S

式中：Hh

、HW——高位熱值、（即）濕基熱值（kJ/kg）；

C——垃圾樣品含碳百分率；濕基元素分析，下同；

H——垃圾樣品含氫百分率；

O——垃圾樣品含氧百分率；

S——垃圾樣品含硫百分率。19城市垃圾熱（能）值及其估算方法由于城市垃圾中含有一定量的20城市垃圾熱（能）值及其估算方法化學工學便覽公式：Hh（kJ/kg）=34000C+14300(H-O/2)+9300S低位熱值：Hl（kJ/kg）=Hh–2500(9H+W)20城市垃圾熱（能）值及其估算方法化學工學便覽公式：212122單一組分熱值22單一組分熱值23（1）固體廢物熱值計算**例題：城市垃圾熱值的計算P162例6-1廢物燃燒可用熱值的計算能量守恒廢物熱量+輔助燃料熱量+助燃空氣熱量有用熱量+化學不完全燃燒熱損+機械熱損+煙氣顯熱+灰渣顯熱Q123（1）固體廢物熱值計算**例題：城市垃圾熱值的計算能量守24例1某城市垃圾熱值的計算下表是我國某城市垃圾的組分，假設各組分的熱值與美國城市垃圾的典型組分的熱值相同，可據此計算出該市垃圾的熱值：可燃組分不可燃組分組分重量百分率（%）組分重量百分率（%）食品廢物（廚余物）30煤灰38樹枝雜草5陶瓷、磚石5紙張12金屬3塑料3皮革和橡膠3纖維織物1合計5446表**某市居民生活垃圾組分(重量百分率)24例1某城市垃圾熱值的計算下表是我國某城市垃圾的組25例1城市垃圾熱值的計算解：（1）以100kg為基準，分別計算各組分的重量廚房廢渣及果皮重量＝100kg×30.0％＝30.0kg同樣可計算樹枝雜草、紙張、塑料、皮革和橡膠、纖維織物的重量分別為：5kg、12kg、3kg、3kg、1kg。典型熱值分別為4650kJ/kg、6510kJ/kg、16750kJ/kg、32560kJ/kg、23260kJ/kg、17450kJ/kg。（2）計算各組分產生的熱量，廚房廢渣產生的能量＝4650kJ/kg×30.0kg=139500kJ樹枝雜草、紙張、塑料、皮革和橡膠、纖維織物產生的能量分別為：32550kJ、201000kJ、97680kJ、23260kJ、52350kJ。

(3)垃圾的熱值為（139500+32550+201000+97680+23260+52350）/100=5463.4kJ/kg≥5000kJ/kg該垃圾可采用燃燒的方式處理。

25例1城市垃圾熱值的計算解：（1）以100kg為基準26例6-1廢物燃燒熱值的計算某固體廢物含可燃物60%，水分20%，惰性物20%，固體廢物的元素組成為碳28%，氫4%，氧23%，氮4%，水分20%，灰分20%，假設①固體廢物的熱值為11630kJ/kg。②爐柵殘渣含碳量5%，碳的熱值為32564kJ/kg。③廢物進入爐膛的溫度為65℃，離開爐柵的殘渣溫度為650℃，殘渣的比熱為0.323kJ/(kg℃)。④水的氣化潛熱為2420kJ/kg。⑤廢物燃燒造成的熱輻射損失為熱值的0.5%，試計算此廢物燃燒的可利用熱值。26例6-1廢物燃燒熱值的計算某固體廢物含可燃物60%，水27例6-1廢物燃燒熱值的計算解：設固體廢物為1kg，則：燃燒產生的總熱量Q=1×11630=11630kJ

廢物燃燒的可利用熱量=Q-（未燃盡碳損失Q1+殘渣帶走的熱量Q2+水汽化潛熱損失Q3+熱輻射損失Q4）其中：

所以：27例6-1廢物燃燒熱值的計算解：設固體廢物為1kg，28:在焚燒系統(tǒng)處于恒壓、絕熱狀態(tài)，系統(tǒng)所有能量都用于提高系統(tǒng)溫度和物料的含熱時，焚燒系統(tǒng)的最終溫度若以烴類化合物代替廢物，假設LHV=有用熱量，則絕熱燃燒溫度實際燃燒溫度近似計算（2）燃燒溫度的計算設25℃煙氣質量定壓熱容=1.254kJ/(kg●K)m理空=3.59×10-4NHV28:在焚燒系統(tǒng)處于恒壓、絕熱狀態(tài)，系統(tǒng)所有能量都用于提高系29:完成燃燒反應的最小空氣量理論空氣量實際空氣量濕煙氣量=過剩空氣+理論煙氣（3）空氣和煙氣量計算＝（1＋α）V理空29:完成燃燒反應的最小空氣量理論空氣量實際空氣量濕煙氣量=30焚燒工藝系統(tǒng)空氣系統(tǒng)前處理系統(tǒng)進料系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)其它系統(tǒng)灰渣、余熱利用及自控…煙氣系統(tǒng)（凈化）6.1.3焚燒工藝系統(tǒng)組成30焚燒工藝系統(tǒng)空氣系統(tǒng)前處理系統(tǒng)進料系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)其它系統(tǒng)31

接受貯存分選破碎

使不可燃成分＜5%，水分＜15%，粒度小而均勻，不含有毒害性物質。貯存滿足2-3天或一周的處理量。

車輛、地衡、控制間、垃圾池、吊車、抓斗、破碎和篩分設備、磁選機，以及臭氣和滲濾液收集、處理設施等。

操作設備、設施構筑物(1)前處理系統(tǒng)(關鍵)前處理系統(tǒng)對混裝垃圾處理工藝系統(tǒng)而言非常關鍵31接受貯存分選破32（2）進料系統(tǒng)作用：定量給料和密閉隔離進料方式：螺旋給料、爐排進料、推進器給料等32（2）進料系統(tǒng)作用：定量給料和密閉隔離33（圖449）焚燒爐加料系統(tǒng)爐排進料33（圖449）焚燒爐加料系統(tǒng)爐排進料34氣化熱解爐氣化熔融爐電子束焚燒爐離子焚燒爐催化焚燒爐固定爐排焚燒爐水平鏈條爐排焚燒爐傾斜機械爐排焚燒爐回轉式焚燒爐流化床焚燒爐立式焚燒爐焚燒爐(3)焚燒爐系統(tǒng)（核心）目前在垃圾焚燒中應用最廣的主要有三種：機械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉窯焚燒爐34氣化熱解爐氣化熔融爐電子束焚燒爐離子焚燒爐催化焚燒爐固定35機械爐排燃燒室是核心，由爐膛、爐排與空氣供應系統(tǒng)組成。35機械爐排燃燒室是核心，由爐膛、爐排與空氣供應系統(tǒng)組成。36爐排有效面積A...燃燒室有效容積V...停留時間...焚燒爐系統(tǒng)設計計算焚燒爐典型熱負荷及過?？諝庀禂狄姳?-1衡量焚燒爐處理能力的主要指標：燃燒室容積熱力負荷Q體熱和爐排機械負荷Q質熱力、機械負荷熱力負荷氣體流量θ煙>2s，θ固>1.5-2h36爐排有效面積A...燃燒室有效容積V...停留時間...37主要設施通風管道、進氣系統(tǒng)、風機和空氣預熱器等助燃空氣一次助燃空氣（臭氣）：60%~80%，干燥段15%、燃燒段75%、燃燼段10%；助燃、冷卻爐排、攪動爐料二次助燃空氣：20%~40%，火焰上和二次燃燒室空氣；助燃、控制湍流程度換熱器預熱余熱鍋爐后，200~280℃(4)空氣系統(tǒng)作用：提供氧氣、冷卻爐排、混合爐料、控制煙氣氣流等37主要通風管道、進氣系統(tǒng)、風機和空氣預熱器等助燃空氣一次38(5)煙氣處理系統(tǒng)焚燒爐煙氣和殘渣是固體廢物焚燒處理的最主要污染物。焚燒爐煙氣由顆粒污染物和氣態(tài)污染物組成。顆粒污染物主要是由于燃燒氣體帶出的顆粒物和不完全燃燒形成的灰分顆粒，包括粉塵和煙霧；粉塵是懸浮于氣體介質中的微小固體顆粒、黑煙顆粒等，粒徑多為1-200um；煙霧是指粒徑為0.01-1um的氣溶膠，其上吸附苯并[a]芘等高毒性、強致癌物質，對人體健康具有很大危害性。38(5)煙氣處理系統(tǒng)焚燒爐煙氣和殘渣是固體廢物焚燒處理39焚燒煙氣主要污染物焚燒爐煙氣的氣態(tài)污染物種類很多，如SOx、COx、NOx、HCl、HF、二噁英類(PCDDs)物質等。其中：SOx主要來源于廢紙和廚余垃圾HCl主要來源于廢塑料NOx主要來源于空氣中的氮和廚余垃圾。二噁英類物質，可能來源于的廢塑料、廢藥品等，或由其前驅體物質在焚燒爐內焚燒過程中生成，或特定條件（300~500℃）下爐外生成。39焚燒煙氣主要污染物焚燒爐煙氣的氣態(tài)污染物種類很多，如SO40二噁英劇毒：有“世紀之毒”之稱，是毒性最大的化合物之一，毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍。國際癌癥研究中心將其列為人類一級致癌物，它們能干擾機體的內分泌，產生廣泛的健康影響，并對動物有極強的致癌性。持久性污染物：溶于脂肪，難以降解，半衰期時間長，一旦進入人體，10年都難排出，而一旦累計到一定程度，就會致人于死地。常以微小的顆粒存在于大氣、土壤和水中。主要的污染源是化工冶金工業(yè)、垃圾焚燒、造紙以及生產殺蟲劑等產業(yè)。日常生活所用的膠袋、PVC(聚氯乙烯)軟膠等物都含有氯，燃燒這些物品時便會釋放出二惡英，懸浮于空氣中。40二噁英劇毒：有“世紀之毒”之稱，是毒性最大的化合物之一，41焚燒主要污染物固體廢物焚燒處理的產渣量及殘渣性質，與固體廢物種類、焚燒技術、管理水平等有關。生活垃圾焚燒處理產渣率一般為7％-15%。殘渣的化學組成主要是鈣、硅、鐵、鋁、鎂的氧化物及重金屬氧化物，物理性質和化學性質較為穩(wěn)定。41焚燒主要污染物固體廢物焚燒處理的產渣量及殘渣性質，與固體42焚燒過程污染物的產生與防治幾種有機組分的產生與防治二噁英的產生與防治高溫惡臭的產生與防治惡臭物質是末完全燃燒的有機物，多為有機硫化物或氮化物。高溫焚燒(或催化燃燒)、溶液吸收、吸附煤煙的產生與防治煤煙是由碳氫燃料的脫氫、聚合或縮合而生成的，C/H比值大的發(fā)煙傾向大。高溫、增氧、加速煤煙的燃燒速度，物料與空氣的均勻混合，延長停留時間短可防治煤煙。因此選擇最合適的焚燒條件，恰當的爐膛尺寸和形狀．是進行焚燒的必要條件。42焚燒過程污染物的產生與防治幾種有機組分的產生與防治43由于半干法煙氣凈化工藝對酸性氣體去除率高，系統(tǒng)簡單、設備成熟、廢水零排放等特點，在生活垃圾焚燒處理中得到了廣泛利用，配合濾袋除塵設備：反應器洗滌塔吸附塔靜電除塵器布袋除塵器旋風除塵器沉降室…PCDDs:TCDDsPCDFs酸性氣體:HF、SOX、NOX、HCl重金屬汞、鎘、鉛煙塵催化氧化/化學吸收（濕法、干法、半干法）/氧化還原/物理吸附A控制燃燒溫度和停留時間B減少煙氣200~500℃停留時間C有效凈化（如吸附）(5)煙氣處理系統(tǒng)靜電除塵袋式過濾

離心分離重力沉降…43由于半干法煙氣凈化工藝對酸性氣體去除率高，系統(tǒng)簡單、設備44焚燒過程污染物的產生與防治我國在《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）和《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484-2001）中對排放廢氣都有嚴格的控制標準44焚燒過程污染物的產生與防治我國在《生活垃圾焚燒污染控制標45生活垃圾焚燒處理技術標準及要求45生活垃圾焚燒處理技術標準及要求46危險廢物焚燒爐大氣污染物排放限值序號污染物不同焚燒容量時的最高允許排放濃度限值（mg/m3）≤300(kg/h)300～2500(kg/h)≥2500(kg/h)1煙氣黑度格林曼Ⅰ級2煙塵10080653一氧化碳(CO)10080804二氧化硫(SO2)4003002005氟化氫(HF)9.07.05.06氯化氫(HCl)10070607氮氧化物(以NO2計)5008汞及其化合物(以Hg計)0.19鎘及其化合物(以Cd計)0.110砷、鎳及其化合物(以As＋Ni計)2)1.011鉛及其化合物(以Pb計)1.012鉻、錫、銻、銅、錳及其化合物

(以Cr＋Sn＋Sb＋Cu＋Mn計)3)4.013二噁英類0.5TEQng/m346危險廢物焚燒爐大氣污染物排放限值序號污染物不同焚燒容量時47灰渣系統(tǒng)分選回收金屬、玻璃和陶瓷廢水處理系統(tǒng)余熱系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)(6)

焚燒工藝其它系統(tǒng)47灰渣系統(tǒng)分選回收金屬、玻璃和陶瓷廢水處理系統(tǒng)余熱系統(tǒng)發(fā)48焚燒殘渣的處理和利用焚燒殘渣美國礦山局從城市垃圾焚燒殘渣中回收鐵、非鐵金屬和玻璃。燒結殘渣燒結殘渣是象砂石一樣密度高的粒于，其中重金屬溶出量少，可作混凝土的粗骨料及筑路材料用。>3.2cm→破碎<3.2cm焚燒殘渣→篩分→>4目→磁選→4-20目→磁選→<20目→磁選→磁性金屬殘渣粉碎→非鐵金屬磁性金屬>20目非鐵金屬<20目的玻璃棒磨蘇聯(lián)研究用感應射頻共振法從垃圾焚燒殘渣中分離回收導電性的黑色和有色金屬；用光度分選法得到玻璃和陶瓷。48焚燒殘渣的處理和利用焚燒殘渣燒結殘渣>3.2cm→破碎焚49焚燒能源的回收利用能源回收是垃圾焚燒處理的主要目的，有兩種利用方式。A、焚燒熱回收利用：利用固體廢物焚燒熱來生產蒸汽和發(fā)電，其方法如下：焚燒爐(襯以耐火材料的燃燒室)后面裝一個廢熱鍋爐；建水墻式垃圾焚燒爐。B、將廢物處理成燃料(廢物燃料)廢物燃料(RDF：RefuseDerivedFuel)：用廢物處理成燃料，可以作為主要燃料或輔助燃料和主燃料(如煤)一起進行燃燒。經粉碎的廢物燃料：制成粉末狀廢物燃料或把廢物燃料制成“煤磚”、“煤球”或其它散粒狀燃料。49焚燒能源的回收利用能源回收是垃圾焚燒處理的主要目的，有兩50焚燒熱能利用方式熱電聯(lián)產產生蒸汽發(fā)電，適用于廢物熱值大的場合。用于發(fā)電時，一般在產生蒸汽的鍋爐、蒸汽透平機或氣體透平機以及發(fā)電機中進行。由熱能轉變?yōu)闄C械功再轉變?yōu)殡娔艿倪^程，能量損失很大，熱效率不高，因此，固體廢物的有效熱值不夠大時回收能量發(fā)電是不合算的，往往用于熱交換器及廢熱鍋爐產生熱水或蒸汽。一般來說．焚燒爐—廢熱鍋爐典型熱效率是63％，蒸汽透平—發(fā)電機系統(tǒng)典型熱效率只有30％左右，如果采用焚燒爐—蒸汽鍋爐—透平機—發(fā)電機系統(tǒng)以回收利用其能量，整個熱效率只有20％。若產生的動力中一部分利用于其前端加工系統(tǒng)(破碎、分選)，則凈輸出的動力只占整個熱效率的17.5％，預熱燃燒空氣預熱廢物本身50焚燒熱能利用方式熱電聯(lián)產516.1.4焚燒爐目前在垃圾焚燒中應用最廣的主要有三種：流化床焚燒爐回轉窯焚燒爐機械爐排焚燒爐516.1.4焚燒爐目前在垃圾焚燒中應用最廣的主要有三種52工作原理：垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排（爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)），由于爐排之間的交錯運動，將垃圾向下方推動，使垃圾依次通過爐排上的各個區(qū)域（垃圾由一個區(qū)進入到另一區(qū)時，起到一個大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入并與垃圾混合；高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最后煙氣經煙氣處理裝置處理后排出。特點：爐排的材質要求和加工精度要求高，要求爐排與爐排之間的接觸面相當光滑、排與排之間的間隙相當小。另外機械結構復雜，損壞率高，維護量大。爐排爐造價及維護費用高，使其在中國的推廣應用困難重重。該工藝在中國焚燒垃圾適用性不強，我國垃圾沒有嚴格分類，垃圾中含水分較高、成分復雜，所以熱值很低，很難把垃圾焚燒透徹，爐內溫度難以提高，造成二次污染的可能性就大。機械爐排焚燒爐52工作原理：垃圾通過進料斗進入傾斜向下的爐排（爐排分為53是一種有機械傳動裝置的多膛焚燒爐，內襯耐火材料。內部一般分6層，最多12層，每層是一個爐膛。廢物從上部送入，由一個旋轉空心中心鈾上的水平推料片推動廢物橫過爐膛表面，經過一個洞口掉到下面，未完全燃燒的廢物繼續(xù)被燒掉，灰渣落入爐子底部由此運走。（1）立式多段焚燒爐53是一種有機械傳動裝置的多膛焚燒爐，內襯耐火材料。內部一般54多段爐多段爐的特點：是廢物在爐內停留時間長，能揮發(fā)較多水分，適合處理含水率高、熱值低的污泥、可以使用多種燃料，燃燒效率高，可以利用任何一層的燃料燃燒器以提高爐內溫度。缺點：物料停留時間長，使調節(jié)溫度時較為遲緩，控制輔助燃料的燃燒比較困難。結構繁雜、移動零件多、易出故障、維修費用高；排氣溫度較低，產生惡臭，排氣需要脫臭或增加燃燒器燃燒；用于處理有害廢物則需要二次燃燒室，提高燃燒溫度，以除去未燃燒完的氣體物質；不適用于含可熔性灰分的廢物以及需要極高溫度才能破壞的物質。54多段爐多段爐的特點：55工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，并在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經過水冷后，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續(xù)使用。特點：流化床燃燒充分，爐內燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復雜，運行費用較高，對燃料粒度均勻性要求較高，需大功率的破碎裝置，石英砂對設備磨損嚴重，設備維護量大。

該工藝比較適合我國的國情，燃燒比較復雜、水分比較多的垃圾也能夠把垃圾燃燒徹底，溫度也比較高，投資也比較低，是適合中國國情的工藝流程。流化床焚燒爐55工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內加入大量的56流化床焚燒爐

圓柱形容器底部裝有多孔板，板上放置載熱體砂，作為焚燒爐的燃燒床。常用燃燒床的溫度在760一890℃之間，傳熱快。固體廢物在燃燒床中由向上流動的空氣使其呈懸浮狀態(tài)，直至燒盡，燒成的灰由煙道氣帶到爐頂排出爐外。56流化床焚燒爐圓柱形容器底部裝有多孔板，板上放置載熱體砂57流化床焚燒爐優(yōu)點：焚燒時，固體顆粒激烈運動，顆粒和氣體間的傳熱、傳質速度快，因而處理能力大，爐子結構簡單，適用于氣態(tài)、液態(tài)、固體廢物的焚燒。特別熱值偏低的廢物。缺點：固體廢物需破碎為一定粒度才能入爐。在燃燒床中要保持一定的氣流速度(一般為1.5—2.5m/s)。氣流速度過高，會使過多的未燃燒廢物被煙道氣帶走。57流化床焚燒爐優(yōu)點：58工作原理：回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置并略為傾斜。通過爐身的不停運轉，使爐體內的垃圾充分燃燒，同時向爐體傾斜的方向移動，直至燃盡并排出爐體。特點：設備利用率高，灰渣中含碳量低，過?？諝饬康?，有害氣體排放量低。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時燃燒困難。

對于垃圾量比較少的地區(qū)可以采用該工藝?；剞D式焚燒爐58工作原理：回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排59（2）轉窯式焚燒爐窯身為一可旋轉的圓柱體，傾斜度小，轉速低。廢物由高端進入，沿爐體長度方向移動。燃燒溫度在890一1600℃之間。59（2）轉窯式焚燒爐窯身為一可旋轉的圓柱體，傾斜度小，轉速60（2）轉窯式焚燒爐是大型設備，占地多、運轉費高，在固體廢物及污泥的焚燒上已在許多地方得到應用。優(yōu)點：操作彈性大，可焚燒不同性質（液、固、氣）廢物；結構簡單，事故少，利于長期連續(xù)運行。缺點：熱效率低（35-40%），處理低熱值廢物時，須加輔助燃料；成本高混合差，燃燒不完全，須設后燃室脫臭；窯身較長，占地面積大。60（2）轉窯式焚燒爐是大型設備，占地多、運轉費高，在固體廢61工作原理：垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級爐排，在爐排上經高溫揮發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動，將垃圾逐級拋入下一級爐排，此時高分子物質進行裂解、其它物質進行燃燒。如此下去，直至最后燃盡后進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來的物質進入第二級燃燒室，進行進一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒；高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時煙氣經冷卻后排出。其優(yōu)點是：（1）處理垃圾范圍廣泛能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)院垃圾廢棄物、廢棄橡膠輪胎等。（2）燃燒熱效率高。（3）運行維護費用低由于采用了許多特殊的設計以及較高的自動化控制水平，因此運行人員少（維護工作量也較少。（4）可靠性高焚燒爐故障率非常低（5）排放物控制水平高。

6）爐排在壓縮空氣的吹掃下，有自清潔功能。脈沖拋式爐排焚燒爐61工作原理：垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，62焚燒爐（4）多室焚燒爐多室焚燒爐的特點是適合采用小量多次間歇式投加，固態(tài)含揮發(fā)分高的廢物的焚燒。對污泥、液體或氣體等廢物需要增加合適的燃燒器才能使用。（5）廢塑料專用焚燒爐塑料專用焚燒爐大致有二種方式：一種是塑料熱分解燃燒，另—種是塑料邊熱分解邊部分燃燒。爐子的型式有間歇式和連續(xù)式。（6）典型垃圾焚燒爐典型垃圾焚燒爐的特點是對較大的垃圾團塊不用預處理即可焚燒。爐內最低溫應為750℃，沒有惡臭排出，最高溫度可達1050℃，可使灰渣熔融。垃圾中含塑料時，會發(fā)生熔融而透過爐柵，在爐柵下面焚燒，造成爐柵損壞；此外，有害氣體會使爐膛腐蝕。62焚燒爐（4）多室焚燒爐63爐型優(yōu)點缺點機械焚燒爐容量大（單爐容量達100~500t/d）、效率高、焚燒徹底、公害易處理、燃燒穩(wěn)定、控管容易、余熱利用高造價高、技術復雜、維修費高，需連續(xù)運轉、運行管理要求高回轉式焚燒爐垃圾攪拌及干燥性好、可適用中小容量（單爐容100~400t/d）、可高溫安全燃燒，殘灰顆粒小連續(xù)傳動裝置復雜、爐內的耐火材料易損壞控氣式焚燒爐適用中小容量（單爐容量150t/d）、

構造簡單、裝置可移動、機動性強燃燒不完全、燃燒效率低、使用年限短、平均建造成本較高流化床焚燒爐容量適中（單爐容量50~200t/d）、

燃燒溫度較低（750~850℃）、熱傳導好、公害低、焚燒效率高操作技術高、燃料種類受到限制、進料顆粒較小、單位處理量所需動力高、爐床材料易沖蝕損壞垃圾衍生燃料焚燒爐適用大容量（單爐容200~750t/d）焚燒、余熱利用率高、可資源回收造價昂貴、設備構造復雜、技術復雜、不適合高水分垃圾焚燒爐的選評63爐型優(yōu)點缺點機械焚燒爐容量大（單爐容量達100~64黑度，煙氣量，大黑效果差…

…

6.1.6焚燒效果評價燃燒效率(1)目測法(2)熱灼減量法(3)二氧化碳法(4)POHCs的破壞去除效率熱灼減率Rc=（(W渣-W灰)/W渣）×100%一般3%～5%。W渣、W灰分別為焚燒殘渣和焚燒殘渣在650±25℃經3小時灼熱后冷卻至室溫的質量。危險廢物64黑度，煙氣量，大黑效果差……6.1.6焚燒效65焚燒效果評價煙氣排放濃度限值指標：煙塵、有害氣體、重金屬元素單質或其化合物、有機污染物。65焚燒效果評價煙氣排放濃度限值指標：66生活垃圾焚燒爐技術性能指標我國《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）對焚燒爐技術性能指標要求項目煙氣出口溫度，℃煙氣停留時間，S焚燒爐渣熱灼減率，%焚燒爐出口煙氣中氧含量，%指標≥850≥2≤56~12≥1000≥166生活垃圾焚燒爐技術性能指標我國《生活垃圾焚燒污染控制標準67危險廢物焚燒爐技術性能指標項目焚燒爐溫度，℃煙氣停留時間，S焚燒爐渣熱灼減率，%焚燒效率，%焚毀去除率，%危險廢物≥1100≥2.0＜5≥99.9≥99.99多氯聯(lián)苯≥1200≥2.0＜5≥99.9≥99.9999醫(yī)院臨床廢物≥850≥1.0＜5≥99.9≥99.99我國《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484-2001）對焚燒爐技術性能指標要求67危險廢物焚燒爐技術性能指標項目焚燒爐溫度，℃煙氣停留時間68焚燒處理的特點優(yōu)點占地少；對垃圾處理徹底，減量化、穩(wěn)定化、無害化程度高；可回收部分熱能；還可回收有價金屬；可就近安裝，節(jié)約運輸費用。不受氣候影響，衛(wèi)生條件好。缺點投資大，占用資金周期長；對垃圾熱值有一定要求，使應用受到限制；存在廢氣二次污染問題。發(fā)展前景好，應用日趨廣泛。68焚燒處理的特點優(yōu)點69垃圾焚燒發(fā)電要求垃圾處理量達到一定規(guī)模,而且投資額較大(一個場的投資在2億元以上),在省會城市可行,在中小城市則不易推廣。另一方面，同常規(guī)燃燒發(fā)電相比,垃圾焚燒電廠的發(fā)電裝機容量都很小,而且由于腐蝕問題,目前垃圾焚燒發(fā)電的效率一般不超過15%,遠低于燃燒發(fā)電的水平，電價無法同火電競爭。.垃圾焚燒電廠效益主要來自垃圾處理費和發(fā)電效益,但許多城市居民的垃圾處理費收不上來,除非政府財政貼錢,否則電廠必然虧本.山東荷澤垃圾發(fā)電項目是中國第一個全部利用國產技術和國產設備的垃圾發(fā)電企業(yè),總投資1.6個億,這也是山東目前唯一在運行的垃圾焚燒電廠,但累計虧損額已達1248.6萬元,僅2005年上半年就虧損316萬元.69垃圾焚燒發(fā)電要求垃圾處理量達到一定規(guī)模,而且投資額較大(70“鼓勵垃圾焚燒發(fā)電和供熱”、“大力研究開發(fā)和推廣利用先進的垃圾焚燒技術”、“鼓勵在經濟發(fā)達、土地資源稀缺地區(qū)建設垃圾焚燒發(fā)電廠”等相關條款在國務院關于印發(fā)《節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)[2007]15號）、《中國應對氣候變化國家方案》《全國城市生活垃圾無害化處理設施建設“十一五”規(guī)劃》等國家條文中均有提及。同時，由于垃圾焚燒發(fā)電屬于生物質發(fā)電，根據《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》（發(fā)改價格[2006]7號），國家上網電價補貼政策的推行以及多項針對垃圾發(fā)電采取的優(yōu)惠政策使得垃圾焚燒發(fā)電得以較快的發(fā)展。70“鼓勵垃圾焚燒發(fā)電和供熱”、“大力研究開發(fā)和推廣利用先進71日本：焚燒先行者，但焚燒總量不大五六十年代，伴隨著日本經濟的騰飛，垃圾排出量也逐漸增大。當時近4成垃圾是挖坑填埋或直接傾倒，造成大量次生污染。1965年7月，在東京都灣岸地域的江東區(qū)海上垃圾填埋地——夢之島蒼蠅大量繁殖，造成了嚴重的夢之島蒼蠅之災。

由于日本先天的島國地貌，匱乏的土地資源不允許對垃圾進行大規(guī)模的填埋處理。加上傳統(tǒng)的技術優(yōu)勢，焚燒成為了日本處理垃圾的不二之選，日本也成為世界上最早應用垃圾焚燒發(fā)電技術的國家。數據顯示，2001年日本共排出了5210萬噸一般廢棄物，只有995萬噸左右被最終填埋處理，絕大部分被焚燒或再生利用。日本對垃圾的處理以焚燒為主，但在前期分類回收以及資源化的過程之后，焚燒總量其實不大。71日本：焚燒先行者，但焚燒總量不大五六十年代，伴隨著日本經72中國：填埋為主，焚燒法方興未艾中國的垃圾量正以10%的速度增長≈GDP增長率，預計到2030年，中國的垃圾量將增至4.8億噸。填埋作為一種通用的垃圾處理方法，簡單、經濟成本低廉，目前中國多對垃圾采取直接填埋，焚燒的比例不高。但土地資源消耗量極大，同時次生污染頻發(fā)的填埋法顯然不能適應垃圾總量的增長速度，減量減容快并且經濟效應明顯的垃圾焚燒法在中國漸漸興起。以北京為例，目前的16座垃圾填埋場，日處理能力1.03萬噸，而目前北京的垃圾日產量為1.84萬噸，處理能力的缺口每天高達8000噸。按北京目前的垃圾增長量，未來四年，全部垃圾填埋場將被垃圾填滿。為此，在《北京市關于全面推進生活垃圾處理工作的意見》中，明確提出要加快建設垃圾焚燒廠，計劃到2015年垃圾焚燒率達到40%。72中國：填埋為主，焚燒法方興未艾中國的垃圾量正以10%的速73垃圾焚燒發(fā)電?？谑谐鞘猩罾贌l(fā)電特許經營BOT項目73垃圾焚燒發(fā)電?？谑谐鞘猩罾贌l(fā)電特許經營BOT項目74上海江橋生活垃圾焚燒廠74上海江橋生活垃圾焚燒廠75垃圾焚燒廠

廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠青島垃圾焚燒廠

75垃圾焚燒廠廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠青島垃圾焚燒廠76日本東京的MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠76日本東京的MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠77熱解原理熱解定義及特點、熱解過程及產物、有機固體廢物熱解機理熱解工藝熱解工藝分類典型固體廢物的熱解城市生活垃圾的熱解、廢塑料的熱解、污泥的熱解、廢橡膠的高溫熱解、農林廢棄物的熱解6.2.固體廢物的熱解處理77熱解熱解定義及特點、熱解過程及產物、有機固體廢物熱解機786.2.2熱解的原理定義熱解是利用有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下，使有機物在高溫下分解，最終成為可燃氣、油、固形炭的過程。786.2.2熱解的原理定義796.2.2熱解的原理有機固體廢物氣體（H2

、CH4

、CO、CO2

）

+有機液體（有機酸、芳烴、焦油）+固體(炭黑、灰)大分子鍵斷裂、異構化和小分子聚合廢物組成（表6－4、6－5）、裂解溫度、催化劑等3(C6H10O5)8H2O+C6H8O（可燃油）

液體油

+2CO+2CO2+CH4+H2氣體

+7C固體Eg.纖維素分子裂解產物(1)熱解過程及產物796.2.2熱解的原理有機固體廢物氣體（80(2)固體廢物熱解處理的特點鉻Ⅲ不轉為ⅥNOx產量少轉為可貯存性能源排氣量小硫、重金屬等大都被固定高溫、還原條件80(2)固體廢物熱解處理的特點鉻Ⅲ不轉為ⅥNOx產轉81熱解法與焚燒法的比較不同點

a.燃燒過程和機理不同。焚燒是充分供氧、完全燃燒的放熱過程；熱解是利用是有機物的熱不穩(wěn)定性，是在無氧或缺氧條件下，可燃的固體廢物的高溫分解過程，是吸熱的。b.產物不同。焚燒的產物主要是二氧化碳和水；熱解的產物主要是可燃的低分子化合物如可燃氣、油、固形炭。c.能量利用方式不同。焚燒產生熱能量大的可用于發(fā)電，量小的只可供加熱水或產生蒸汽，只能就近利用。熱解產物是燃料油及燃料氣，便于貯藏及遠距離輸送。相同點處理對象相同，都是加熱分解過程，都能使固體廢物減量化和穩(wěn)定化81熱解法與焚燒法的比較不同點82(3)熱解動力學**大部分生活垃圾可用一級反應描述其熱解過程采用熱天平研究垃圾熱解可求得反應動力學參數82(3)熱解動力學**大部分生活垃圾可用一級反應描述83(4)熱解過程控制參數廢物的成分有機物成分比例大，熱值高，則可熱解性相對較好，產品熱值高，可回收性好，殘渣少?？諝饬靠諝饬慷?，廢料燃燒供熱多，但N2使產品氣體的熱值降低。反應器類型固定床處理量大，流態(tài)床溫度可控性好。逆流有較高的有機物轉化率，而順流可促進熱傳導，加快熱解過程。83(4)熱解過程控制參數廢物的成分84(4)熱解過程控制參數溫度溫度是熱解過程最重要的控制參數。溫度變化對產品產量、成分比例有較大的影響。（如圖示）保溫時間決定物料分解轉化率。保溫時間與處理量成反比關系。保溫時間長，熱解充分，但處理量少；保溫時間短，則熱解不完全，但處理量大。84(4)熱解過程控制參數溫度保溫時間85（5）熱解的應用熱解應用少。因廢物種類多樣多變，異物、夾雜物多，因此要穩(wěn)定連續(xù)地熱解，在技術上和運轉操作上要求都較高，難度較大。熱解常用間接加熱的方式，熱效率低，特別是大量的熱媒介分離難；而直接加熱，產物熱值低，回收利用困難。適宜熱分解的有機廢物有：廢塑料（含氯者除外）、廢橡膠、廢輪胎、廢油及油泥、廢有機污泥。85（5）熱解的應用熱解應用少。86是否生成爐渣造渣型和非造渣型熱解、燃燒位置單塔式和雙塔式產物物理形態(tài)氣化方式、液化方式、炭化方式熱解爐結構固定床、移動床、流化床和旋轉爐熱解溫度不同高溫熱解、中溫熱解、低溫熱解供熱方式直接加熱

、間接加熱6.2.3熱解工藝分類1000℃以上，

600-700℃，600

℃以下

部分燃燒，熱傳導86是否生成爐渣造渣型和非造渣型熱解、燃燒位置單塔式和雙塔式87固定床反應器產物包括底排熔渣(或灰渣)和頂排氣體。排出的氣體中含一定的焦油等成分，經冷卻洗滌后可作燃氣使用。特點：氣體流速較低，出氣夾帶顆粒物質較少；燃料轉換率高，二次污染少。粘性和濕性物料需預烘干和粉碎使不結成餅狀；氣流為上行式，溫度低，含焦油等成分多，易堵塞管道。87固定床反應器產物88移動床熱分解裝置88移動床熱分解裝置89流化床反應器氣體與燃料同向接觸，反應器中高速氣流使顆粒懸浮，反應速度快，設備尺寸小。適應于含水量高或含水量波動大的廢物燃料。要求廢物可燃性好。溫度應控制在避免灰渣熔融結塊的范圍內；反應器熱損失大，煙氣帶走大量熱和較多未反應的燃料粉末。廢料熱值不高時須提供輔助燃料以保持設備正常運轉。700-1000℃

89流化床反應器氣體與燃料同向接觸，700-1000℃90回轉窯反應器旋轉窯是一種間接加熱的高溫分解反應器。產品可燃氣熱值較高；要求廢物必須破碎較細（小于5cm）以利于熱傳導，保證反應進行完全。90回轉窯反應器旋轉窯是一種間接加熱的高溫分解反應器。91熱解工藝分類熱解工藝常按反應器來分類，常用的工藝流程有：立式爐熱分解法雙塔循環(huán)流態(tài)式熱分解法回轉窯熱分解法熱解工藝按反應物或產品分類，如：熱解造油工藝熱解造氣工藝城市垃圾熱解工藝污泥熱解工藝91熱解工藝分類熱解工藝常按反應器來分類，常用的工藝流程有：92雙塔循環(huán)流化床熱解反應器流程見下圖。熱分解及燃燒反應分開在兩個塔中進行。燃燒爐熱解爐炭燃燒爐熱解爐燃料氣廢氣垃圾流態(tài)化氣體雜質空氣雜質燃料氣垃圾給料器除焦油器焦油冷卻廢氣助燃爐空氣燃燒氣體流態(tài)化蒸汽流態(tài)化蒸汽92雙塔循環(huán)流化床熱解反應器流程見下圖。熱分解及燃燒反應分開93雙塔循環(huán)流化床熱解反應器特點：熱分解及燃燒反應分開在兩個塔中進行。熱分解的系統(tǒng)內不混入燃燒廢氣，因此可得高熱值燃料氣。在兩個塔中使用特殊的氣體分散板，伴有旋回作用，形成淺層流動層，可防止熱媒體結塊。在燃燒爐內只須滿足炭燃燒，需要的空氣量少，向外排出廢氣少；而生成的炭及油品，在燃燒爐內作為燃料使用，減少了固融物和焦油狀物。由于燃燒溫度低，產生的NOX少。特別適合于處理熱塑性塑料含量高的垃圾的熱解。93雙塔循環(huán)流化床熱解反應器特點：熱分解及燃燒反應分開在兩個94熱解工藝系統(tǒng)組成熱解工藝系統(tǒng)包括前處理、進料系統(tǒng)、反應器、產品回收凈化系統(tǒng)、污染控制系統(tǒng)。94熱解工藝系統(tǒng)組成熱解工藝系統(tǒng)包括前處理、進料系統(tǒng)、反應器956.2.4典型固體廢物的熱解城市垃圾的熱解廢塑料的熱解廢橡膠的熱解污泥的熱解956.2.4典型固體廢物的熱解城市垃圾的熱解96（1）城市垃圾的熱解熱解產物產物的組分與垃圾成分、熱解溫度及熱解裝置有關。熱解流程移動床熱分解工藝雙塔循環(huán)式流動床熱分解工藝管型瞬間熱分解回轉窯熱解工藝高溫熔融熱分解純氧高溫熱分解UCC流程96（1）城市垃圾的熱解熱解產物97主要熱解技術Occidental系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)Purox系統(tǒng)Landgard系統(tǒng)流化床系統(tǒng)Garret系統(tǒng)各系統(tǒng)優(yōu)缺點?城市生活垃圾的熱解產物主要是低熱值的燃氣97主要熱Occidental系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)Purox系統(tǒng)98新日鐵系統(tǒng)熱解熔融為一體的復合處理工藝；煙塵至二燃室燃燒；惰性物質被熔融成玻璃體。干燥熱解燃燒熔融垃圾不需爐床，沒有爐床損傷問題98新日鐵系統(tǒng)熱解熔融為一體的復合處理工藝；煙塵至二燃室燃燒99Purox系統(tǒng)有機物幾乎全部分解，熱分解溫度高達1650℃

，由于不是供應空氣而是采用純氧，NOx發(fā)生量很少。垃圾減量較多，約為95％—98％；突出的優(yōu)點是對垃圾不需要或只需要簡單的破碎和分選加工。99Purox系統(tǒng)有機物幾乎全部分解，熱分解溫度高達1650100Landgard熱解系統(tǒng)原理圖（圖468）以有機物氣化為目標；前處理簡單，對垃圾組成適應性強；裝置簡單，操作可靠100Landgard熱解系統(tǒng)原理圖（圖468）以有機物氣化101城市垃圾熱解方式的經濟技術評價101城市垃圾熱解方式的經濟技術評價102產物是燃料油或化工原料熱解目前被認為是一種最有效、最科學的回收廢塑料的途徑（2）廢塑料的熱解不同塑料的熱解圖前處理熔融熱解油品回收殘渣處理綜合處理排氣處理

102產物是燃料油或化工原料（2）廢塑料的熱解不同塑料的熱解103廢塑料的熱解聚烯烴類塑料的熱分解速度與支、側鏈取代基有關。熱分解速度的排序是：HDPE＜LDPE＜PP＜PS。HDPE熱解溫度為447℃，LDPE的熱解溫度為417℃，

PP的熱解溫度為407℃，PS為376℃，PVC塑料熱分解時先在較低溫度(200—360℃)釋放出HCl產生多烴，然后再在較高溫度(＜500℃)下進一步分解。103廢塑料的熱解聚烯烴類塑料的熱分解速度與支、側鏈取代基有104廢塑料的熱解熱解產物解聚反應型塑料受熱分解為單體；隨機反應型塑料受熱分解為無一定數目的C原子和H原子結合的低分子化合物；大塑料受熱分解產物兩者兼而有之。104廢塑料的熱解熱解產物105原料PE/%PP/%PS/%混合/%回收率油氣體油氣體油氣體油氣體93.26.383.414.691.96.190.06.0幾種典型廢塑料的熱裂解回收率和產物的組成及含量105PE/%PP/%PS/%混合/%回收率油氣體油氣體油氣106

槽式——管式——流化床(聚合浴、分解槽)（管式蒸餾、螺旋式）管式蒸餾法熱分解技術螺旋式熱分解系統(tǒng)流化床熱分解系統(tǒng)比較簡單地把廢PS制成液狀單體（重油溶解或分解），而且用于回收單體的分解設備、反應溫度和停留時間均可隨意控制。

由于抽料泵會造成減壓，物料在分解管內停留時間不穩(wěn)定；高溫分解時氣化率高；分解速度慢的聚合物不能完全實現輕質化；外部加熱耗能較大。

熱解原料的分散不夠均勻，顆粒與氣體的熱交換效率低，管線容易結焦等。

廢塑料的熱解設備106槽式——107油化工藝各種方法的比較107油化工藝各種方法的比較108一般工藝流程廢塑料收集篩選金屬、泥砂、織物等破碎熔融熱分解熱解氣冷凝未凝氣燃燒脫HCL回收鹽酸殘渣回收油廢氣(400~500℃)(230~280℃)108一般工藝流程廢塑料收集篩選金屬、泥砂、織物等破碎熔融熱109廢塑料的熱解流程109廢塑料的熱解流程110污泥脫水干燥熱解炭灰分離油氣冷凝熱量回收二次污染防治

（3）污泥的熱解110污泥脫水（3）污泥的熱解111污泥的熱解111污泥的熱解112污泥與廢物聯(lián)合熱解特點：有用無機物可直接回收，有機物的熱量亦被回收利用。尾氣經過多級凈化處理，廢水經過一般處理均能達到允許排放的標準。殘渣中的微量元素可進行填埋處理，而占地面積只有傳統(tǒng)填埋面積的20一30％，還可省去傳統(tǒng)填埋前的預處理。固體廢物與污泥聯(lián)合熱解解處理的方法改變了污泥熱解處理的地位，大大提高了污泥作為能源的競爭能力。污泥和城市垃圾聯(lián)合熱解處理可提供