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时间:2017-11-12
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1、第六章固体废物的热处理从焚烧角度分析,城市生活垃圾可分为可燃和不可燃两部分:可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、果皮及动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和燃烧特性等非常复杂,不宜直接填埋;不可燃垃圾——金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣等,除可收利用部分外,大多可直接安全填埋。处理方法焚烧处理热解焙烧处理其它热处理方法焚烧(incineration):生活垃圾和危险废物的燃烧(具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象)热解:是将有机物在无氧或缺氧状态下加热,使之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。焙烧:在低于熔点的温度下热处理
2、废物,改变废物的物理化学性质以利于后续资源化利用的处理过程。干燥脱水热分解烧结1423机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能力增强。焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究,建立焚烧炉。19世纪中后期20世纪初20世纪60年代大型机械化炉排;较高效率的烟气净化系统。1970~1990自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化。除尘资源化智能化多功能综合性1234…..我国始于20世纪80年代§1焚烧处理一、概述制约我国垃圾焚烧技术发展的主要因素:生活垃圾热值低,不能达到自燃要求;城市垃圾中灰渣含量高,制约了焚烧减量化效益的发挥国内未系统的掌握垃圾焚烧技术,在
3、建设与运行中缺乏可靠的技术支撑;现代化垃圾焚烧处理成本高。建设筹资难。处理方式卫生填埋堆肥焚烧(国内技术)焚烧(引进技术)单位投资万元/t8~101220~2860~70各种垃圾处理方式的投资估算第一节 固体废物的焚烧第一节 固体废物的焚烧㈠焚烧原理着火条件可燃物质助燃物质引燃火源蒸发挥发分解烧结、熔融氧化还原CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O焚烧二、焚烧原理燃烧:强烈放热效应/基态、电子激发态的自由基/光辐射(二)焚烧过程焚烧过程包括三个阶段:第一阶段是物料的干燥加热
4、阶段;第二阶段是焚烧过程的主要阶段,即真正的燃烧阶段----热化学分解;第三阶段是燃尽阶段----氧化还原反应的综合过程,即生成固体残渣的阶段。三个阶段并非界限分明,尤其对混合垃圾之类的焚烧过程更是如此。从炉内实际过程看,送入的垃圾有的物质还在预热干燥,而有的物质已经开始燃烧,甚至已燃尽了。对同一物料来说,物料表面已进入了燃烧阶段,而内部还在加热干燥。1、干燥------水分汽化、蒸发传导干燥、对流干燥和辐射干燥2、热分解------化学分解、聚合反应放热反应,吸热反应3、燃烧------可燃物质的快速分解和高温氧化过程蒸发燃烧(蜡质类)、分解燃烧(纸、木材)、表面
5、燃烧(木炭、焦炭)(三)影响固体废物焚烧的因素在实际的燃烧过程中,由于焚烧炉内的操作条件不能达到理想效果,致使燃烧不完全。严重的情况下将会产生大量的黑烟,并且从焚烧炉排出的炉渣中还含有有机可燃物。影响废物焚烧的主要因素包括:废物本身的性质,停留时间,温度,湍流度,过量空气系数及其他因素。其中停留时间,温度,湍流度和过量空气系数称为“3T+1E”要素,是影响固体废物焚烧效果的主要因素,也是反映焚烧炉性能的主要指标。Ttť燃烧效果E(1)废物本身的性质固体废物的加热时间与其粒度的2次方成正比,燃烧时间与其粒度的1~2次方成正比。因此,固体废物送入焚烧炉焚烧前,必须进行破
6、碎预处理,以增加废物的比表面积,改善焚烧效果。(2)停留时间Time进行生活垃圾焚烧处理时,通常要求垃圾停留时间能达到1.5~2h以上,烟气停留时间能达到2s以上。(3)温度Temperature这里所说的焚烧温度是指废物焚烧所能达到的最高温度,该值越大,焚烧效果越好。目前要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃,医疗垃圾、危险废物的焚烧温度要达到1150℃。(4)湍流度Turbulence湍流度是表征固体废物和空气混合程度的指标。湍流程度越好,混合越充分,空气利用率越高,传质传热过程越快,燃烧效果越好。(5)过量空气系数Excessair实际空气量与理论空气量之比值
7、为过量空气系数(m),亦称空气比。m=A/A0式中:A为实际供应空气量;A0为理论空气量。根据经验,过量空气系数一般需大于1.5,常在1.5~1.9之间;但在某些特殊情况下,过量空气系数可能在2以上,才能达到较完全的焚烧效果。(6)其他因素综上所述,在固体废物的焚烧过程中,应在可能的条件下合理控制各种影响因素,使其综合效应向着有利于废物完全燃烧的方向发展。(四)焚烧产物可燃固体废物基本是有机物,由大量的碳、氢、氧元素组成,有些还含有氮、硫、磷和卤素等元素。这些元素在焚烧过程中与空气中的氧起反应,生成各种氧化物或部分元素的氢化物。有害有机废物焚烧处理后,要求达到以
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