固体废物的热处理

《固体废物的热处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、固体废弃物的处理与处置Treatment&DisposalofSolidWastes环境工程系杨治广Tel:150937573222011、9—2011、12第六章固体废物热处理Chapter5ThermalTreatmentofSolidWaste热处理：利用热物理方法改变固体废物状态的过程，广泛应用于固体废物的预处理中，热处理包括干燥脱水、热分解、烧成、焙烧等。固体废物的热化学处理（热转化处理）：在高温条件下使固体废物中可回收利用的物质转化为能源的过程。主要包括焚烧、热解等。热化学处理的优点：1）处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾

2、燃烧完全，炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅1小时。2）减容效果好，焚烧残渣体积是原来的8%-12%，如经分选后的垃圾残渣仅2%-3%。3）消毒彻底，减轻或消除后续处置过程对环境的影响，是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。4）焚烧厂占地面积相对较小，不超过5hm2。5）回收能源和资源。热化学处理存在的问题：1）投资和运行费用高；2）操作运行复杂；3）焚烧使垃圾利用率降低；4）同时带来二次污染。处理方法焚烧处理热裂解焙烧处理其它热处理方法焚烧（incineration）:固体废物高温分解和深度氧化的处理过程（具有强烈放热效应、有基态和电子激发态

3、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成14231焚烧处理发展史机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污↗焚烧带病毒、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1960’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、T↗除尘资源化智能化多功能综合性1234…..我国始于198

4、0′焚烧处理焚烧原理燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素热平衡及烟气分析固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算焚烧工艺焚烧工艺系统组成焚烧炉系统焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评燃烧是具有强烈放热效应、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焚烧机理三要素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焚烧传热传质过程温度着火条件着火是可燃物质与助燃物质由缓慢放热反应转变为强烈放热反应的过

5、程。可燃物质着火实际是燃烧系统的热力学、动力学、流体力学等各种因素共同作用的综合结果。常见的燃烧着火方式：化学自然燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧三种。燃烧实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合作用过程。干燥是利用焚烧系统热能使入炉固体废物水分气化蒸气的过程；按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。热分解是固体废物中的有机可燃物质在高温作用下，进行化学分解和聚合反应的过程。燃烧是可燃物质的快速分解和高温氧化过程；根据可燃物质种类和性质的不同，燃烧过程可划分为蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧三种机理。焚烧机理焚烧炉烟气

6、的气态污染物种类很多，但以SOx、COx、NOx、HCl、HF、二噁英类（PCDDs）物质为主。烟气中SOx主要来源于废纸和厨房垃圾；HCl主要类源于含氯的废塑料。烟气中一部分NOx（热力型NOx）来源于空气中的氮，另一部分NOx（燃料型NOx）来源于厨房垃圾。而二噁英类（PCDDs）污染物质，可能来源于固体废物中的废塑料、废药品，也可能由其前驱体物质在焚烧炉内生成或在焚烧炉外生成。固体废物焚烧处理的产渣量及残渣性质，与固体废物种类、焚烧炉炉型、焚烧条件等有关。通常固体废物焚烧处理的产渣量很小，如生活垃圾焚烧处理产渣率一般为7～15%。残渣的化

7、学组成主要是钙、硅、铁、铝、镁氧化物及重金属氧化物，性质相对较为稳定。焚烧产物焚烧技术层状燃烧技术过程稳定、技术成熟、应用广固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等辐射、烟气对流，翻转及搅动炉型设计和配风设计流化燃烧技术较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化、细小化流化床焚烧炉空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态旋转燃烧技术较成熟、效率高回转窑焚烧炉滚筒、抄板焚烧影响因素固体废物性质：可燃成份、有毒害物质、水分焚烧温度：850~950℃（一般）,1150℃供氧量和物料混合程度:过剩空气系数停留时间:>1.5~2h（垃圾）

8、;>2s（烟气）废物料层厚度、运动方式、预热温度进气方式、燃烧器性能、烟净化系统阻力３Ｔ－１Ｅ（停留时间、温度、湍流度和空气过剩率）固体废物热值:单位