固體廢物熱解技術(shù)概述

熱解技術(shù)概述1234熱解的定義熱解工藝分類熱解的特點(diǎn)熱解影響因素1一、熱解的定義一、熱解的定義

熱解在工業(yè)上也稱為干餾，是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧條件下，使有機(jī)物受熱分解成分子量較小的可燃?xì)?、液態(tài)油、固體燃料的過程。

斯坦福研究所提出的定義：在不向反應(yīng)器內(nèi)通入氧、水蒸氣或加熱的CO條件下，通過間接加熱使含碳有機(jī)物發(fā)生熱化學(xué)分解，生成燃料的過程。一、熱解的定義可燃?xì)庵饕–1-5的烴類、氫和CO氣體；液態(tài)油主要包括甲醇、丙酮、乙酸、C25的烴類等液態(tài)燃料。固體燃料主要含純碳和聚合高分子的含碳物。

反應(yīng)通式：

焚燒反應(yīng)通式：有機(jī)物+O2→CO2+H2O+其它簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物+熱量2二、熱解的特點(diǎn)二、熱解的特點(diǎn)熱解和焚燒對(duì)比方法焚燒熱解反應(yīng)性質(zhì)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)條件有氧無(wú)氧或者缺氧反應(yīng)產(chǎn)物CO2和H2O氣體(H2、CH4、CO、CO2)；有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、焦油）；固體（炭黑、爐渣）能源利用方式直接利用燃燒釋放的熱能將固廢中蘊(yùn)藏的熱能以可燃?xì)狻⑷剂嫌?、固形炭的形式駐留熱利用率熱利用率較低熱利用率較高二次污染廢氣難處理易造成二次污染不產(chǎn)生大量廢氣，污染輕適用范圍適用范圍較廣，主要是對(duì)熱值的要求需考慮廢物的組成、性質(zhì)和數(shù)量等二、熱解的特點(diǎn)固體廢物的熱解與焚燒相比有下列優(yōu)點(diǎn):01產(chǎn)品燃料氣、燃料油和炭黑為可貯存性能源02缺氧分解，排氣量少，二次污染小03廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中04還原性條件，Cr3+不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cr6+05NOx的產(chǎn)生量少3三、熱解工藝分類三、熱解工藝分類按供熱方式直接（內(nèi)部）供熱：供給適量空氣使有機(jī)物部分燃燒，提供熱解所需熱量（獲得低品位燃?xì)猓╅g接（外部）供熱：從外界供給熱解所需熱量

（燃?xì)馄肺桓叩嵝实停┤?、熱解工藝分類中溫?zé)峤猓篢=600～700℃，主要用在比較單一的廢物的熱解，如廢輪胎、廢塑料熱解油化按熱解溫度高溫?zé)峤猓篢>1000℃，幾乎都是直接加熱方式低溫?zé)峤猓篢<600℃。農(nóng)業(yè)、林業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品加工后的廢物用來(lái)生產(chǎn)低硫低灰的炭，生產(chǎn)出的炭視其原料和加工的深度不同，可作不同等級(jí)的活性炭和水煤氣原料。三、熱解工藝分類液化工藝按產(chǎn)物分碳化工藝氣化工藝按熱解爐的結(jié)構(gòu)分固定床式回轉(zhuǎn)窯式按是否生產(chǎn)爐渣分造渣型非造渣型按熱分解過程單塔式雙塔式流化床式4四、熱解影響因素四、熱解影響因素1熱解溫度35246熱解影響因素加熱速率停留時(shí)間反應(yīng)設(shè)備物料性質(zhì)供氣供氧最重要的控制參數(shù)，影響目標(biāo)產(chǎn)品的產(chǎn)量和生成比例較低溫度：大分子→中小分子（油類含量較高）較高溫度：二次裂解（C5以下分子及H2含量較高）四、熱解影響參數(shù)熱解溫度加熱速率影響熱解產(chǎn)物的生成比例低溫-低速：固體含量增加。高溫-高速：全面裂解，低分子有機(jī)物及氣體組成增加。四、熱解影響參數(shù)停留時(shí)間熱分解轉(zhuǎn)化率保證足夠的停留時(shí)間，使有機(jī)物得到充分利用停留時(shí)間長(zhǎng)，熱解充分，但處理量少影響表現(xiàn)決策四、熱解影響參數(shù)物料性質(zhì)有機(jī)物成分有機(jī)物成分比例大、熱值高的物料，其可熱解性相對(duì)就好、產(chǎn)品熱值高、可回收性好、殘?jiān)采佗俪叽绱笮〕叽巛^小有利于熱量傳遞、保證熱解過程的順利進(jìn)行③含水率含水率過高會(huì)導(dǎo)致熱解過程吸熱量增大，降低熱解效率與效果②四、熱解影響參數(shù)反應(yīng)器類型燃燒床條件接觸方式逆流接觸有利于延長(zhǎng)物料在反應(yīng)器內(nèi)的滯留時(shí)間，從而可提高有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率；順流接觸可促進(jìn)熱傳導(dǎo)，加快熱解過程。固定燃燒床處理量大流態(tài)化燃燒床溫度可控性好四、熱解影響參數(shù)供氣供氧產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的熱值較低傳熱效率高，成本低供空氣提高可燃?xì)怏w的熱值熱損失大，生產(chǎn)成本增加供純氧四、熱解影響參數(shù)不同熱解工藝的熱解產(chǎn)物工藝停留時(shí)間加熱速率溫度/℃主要產(chǎn)物炭化幾小時(shí)～幾天極低300～500焦炭加壓炭化15min～2h中速450焦炭常規(guī)熱解幾小時(shí)5～30min低速中速400～600700～900焦炭、液體1）和氣體2）焦炭和氣體真空熱解2～30s中速350～450液體快速熱解0.1～2s小于1s小于1s高速高速極高400～650650～9001000～30