垃圾熱解氣化總結(jié)

1、1. 固廢管理的原則減量化： 減量化是指在生產(chǎn)、 流通和消費(fèi)等過程中減少資源消耗和廢物產(chǎn)生， 以及采用 適當(dāng)措施使廢物量減少（含體積和重量）的過程。資源化： 將廢物直接作為原料進(jìn)行利用或著對廢物進(jìn)行再生利用，也就是采用適當(dāng)措施實(shí)現(xiàn)廢物的資源利用過程， 其中再利用是指將廢物直接作為產(chǎn)品或者經(jīng)修復(fù)、 翻新、 再制造 后繼續(xù)作為產(chǎn)品使用， 或者將廢物的全部或者部分作為其他產(chǎn)品的部件予以使用。 分為三種 類型：保持原有功能和性質(zhì)，直接回收利用；不再保持其原有的形態(tài)和使用性能，但還保持利用其材料的基本性能，如廢金屬回收利用、 廢紙?jiān)偕?玻璃再生等； 不再保持其原 有的形態(tài)、 使用性能和材料的基本性能，

2、 但還保持利用其部分分子特性等如生物質(zhì)有機(jī)垃圾 的好氧堆肥、厭氧發(fā)酵等。無害化：在垃圾的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、處理、處置的全過程中減少以至避免對環(huán)境和人 體健康造成不利影響。2. 固廢處理方法垃圾焚燒 ，或稱垃圾焚化，是一種廢物處理的方法，通過焚燒廢物中有機(jī)物質(zhì)，以縮減廢物體積。 焚燒與其他高溫垃圾處理系統(tǒng)，皆被稱為 “熱處理 ”。焚化垃圾時(shí)會(huì)將垃圾轉(zhuǎn)化為 灰燼、 廢氣和熱力。 灰燼大多由廢物中的無機(jī)物質(zhì)組成， 通常以固體和廢氣中的微粒等形式 呈現(xiàn)。廢氣在排放到大氣中之前，需要去除其中污染氣體和微粒。其余殘余物則用于堆填。 在某些情況，焚化垃圾所產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電。焚化是其中一種將垃圾轉(zhuǎn)換成能源

3、的技術(shù)， 其他如氣化、 等離子弧氣化、 熱解和厭氧消 化。垃圾焚化會(huì)減少原來垃圾 80%- 85%的質(zhì)量和95% 96%的體積（垃圾在垃圾車?yán)镆呀?jīng)過 壓縮），減少程度取決于可回收材料的成分和其回收的程度，如灰燼中有可回收的金屬。這 意味著， 盡管焚化不能完全取代堆填， 但它卻可以大大減少垃圾量。 垃圾車一般在運(yùn)送垃圾 至焚化爐前， 會(huì)以內(nèi)置壓縮機(jī)內(nèi)壓縮以減少垃圾的體積。 或者， 未經(jīng)壓縮運(yùn)輸?shù)睦梢栽?填埋場進(jìn)行壓縮，減少體積近 70%。很多國家常在堆填區(qū)作簡單的垃圾壓縮。另外，垃圾焚 燒在處理某些類型的垃圾， 如醫(yī)療垃圾和一些有害廢物時(shí)有很大的優(yōu)勢， 因?yàn)榉贌^程的高 溫能銷毀垃圾中的病原

4、體和毒素。 綜合而言， 垃圾焚燒處理的減量化效果最好， 但存在燃燒 產(chǎn)生污染物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。衛(wèi)生填埋法 是指采取防滲、 鋪平、壓實(shí)、覆蓋等措施對城市生活垃圾進(jìn)行處理和對氣體、 滲濾液、蠅蟲等進(jìn)行治理的垃圾處理方法。該方法采用底層防滲、 垃圾分層填埋、 壓實(shí)后頂 層覆蓋土層等措施，使垃圾在厭氧條件下發(fā)酵，以達(dá)到無害化處理。衛(wèi)生填埋處理是垃圾處理必不可少的最終處理手段， 也是現(xiàn)階段我國垃圾處理的主要方 式。科學(xué)合理地選擇衛(wèi)生填埋場場址，可以有利于減少衛(wèi)生填埋對環(huán)境的影響。場址的自然條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求的， 可采用天然防滲方式。 不具備天然防滲條件的， 應(yīng)采 用人工防滲技術(shù)措施。 場內(nèi)實(shí)行雨水與污水分流，

5、 減少運(yùn)行過程中的滲瀝水產(chǎn)生量， 并設(shè)置 滲瀝水收集系統(tǒng)， 將經(jīng)過處理的垃圾滲瀝水排入城市污水處理系統(tǒng)。 不具備排水條件的， 應(yīng) 單獨(dú)建設(shè)處理設(shè)施， 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排入水體。 滲瀝水也可以進(jìn)行回流處理， 以減少處 理量，降低處理負(fù)荷，加快衛(wèi)生填埋場穩(wěn)定化。設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)，采取工程措施，防 止填埋氣體側(cè)向遷移引發(fā)的安全事故。 盡可能對填埋氣體進(jìn)行回收和利用， 對難以回收和無 利用價(jià)值的，可將其導(dǎo)出處理后排放。填埋時(shí)應(yīng)實(shí)行單元分層作業(yè)，做好壓實(shí)和覆蓋。填埋 終止后，要進(jìn)行封場處理和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，繼續(xù)引導(dǎo)和處理滲瀝水、填埋氣體。衛(wèi)生填埋技術(shù)開始于 20 世紀(jì) 60 年代， 它是在傳統(tǒng)的堆放

6、、 填坑基礎(chǔ)上， 處于保護(hù)環(huán)境 的目的而發(fā)展起來的一項(xiàng)工程技術(shù)。 衛(wèi)生填埋的處理能力大， 成本較低，但是占用土地，選 址困難， 直接產(chǎn)生的填埋氣主要成分為甲烷， 容易發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)。 目前大多填埋廠將填埋 氣排空，不僅提高了溫室氣體的排放，而且浪費(fèi)了能源。固體廢棄物熱解是指在無氧或缺氧條件下， 使可燃性固體廢物在高溫下分解， 最終成為 可燃?xì)怏w、 油、固形碳的化學(xué)分解過程， 是將含有有機(jī)可燃質(zhì)的固體廢棄物置于完全無氧的 環(huán)境中加熱，使固體廢棄物中有機(jī)物的化合鍵斷裂，產(chǎn)生小分子物質(zhì)(氣態(tài)和液態(tài))以及固 態(tài)殘?jiān)倪^程。固體廢物熱解 利用了有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性， 在無氧或缺氧條件下使得固體廢物受熱分解

7、。 熱解法與焚燒法相比是完全不同的兩個(gè)過程， 焚燒是放熱的， 熱解是吸熱的； 焚燒的產(chǎn)物主 要是二氧化碳和水， 而熱解的產(chǎn)物主要是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的有氫、甲烷、一氧化 碳，液態(tài)的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機(jī)物及焦油、溶劑油等，固態(tài)的主要是焦炭或碳 黑。焚燒產(chǎn)生的熱能量大的可用于發(fā)電， 量小的只可供加熱水或產(chǎn)生蒸汽， 就近利用。 而熱 解產(chǎn)物是燃料油及燃料氣，便于貯藏及遠(yuǎn)距離輸送。熱分解過程由于供熱方式、產(chǎn)品狀態(tài)、熱解爐結(jié)構(gòu)等方面的不同，熱解方式各異：1. 按供熱方式可分成內(nèi)部加熱和外部加熱。外部加熱是從外部供給熱解所需要的能量。 內(nèi)部加熱是供給適量空氣使可燃物部分燃燒， 提供熱解所需

8、要的熱能。 外部供熱效率低， 不 及內(nèi)部加熱好，故采用內(nèi)部加熱的方式較多。2. 按熱分解與燃燒反應(yīng)是否在同一設(shè)備中進(jìn)行，熱分解過程可分成單塔式和雙塔式。3. 按熱解過程是否生成爐渣可分成造渣型和非造渣型。4. 按熱解產(chǎn)物的狀態(tài)可分成氣化方式、液化方式和碳化方式。5. 按熱解爐的結(jié)構(gòu)將熱解分成固定層式、移動(dòng)層式或回轉(zhuǎn)式。 由于選擇方式的不同，構(gòu)成了諸多不同的熱解流程及熱解產(chǎn)物。綜合而言，熱解方法適用于城市固體廢棄物、污泥、工業(yè)廢物如塑料、橡膠等。熱解法 其優(yōu)點(diǎn)為產(chǎn)生的廢氣量較少， 能處理不適于焚燒和填埋的難處理物， 能轉(zhuǎn)換成有價(jià)值的能源， 減少焚燒造成的二次污染和需要填埋處置的廢物量。熱解處理缺

9、點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，投資巨大。3. 熱解的減量化、資源化與無害化固廢的減量比是衡量減量化的重要指標(biāo)，減量比為處理后殘余固體量 / 固廢量。固廢熱 解過程中， 有機(jī)物熱解為合成氣， 無機(jī)物成為飛灰和爐渣， 因此減量化處理是針對飛灰和爐 渣的回收利用，針對飛灰與爐渣的處理方式主要是熔融技術(shù)，在高溫下使得爐渣熔融液化， 金屬由于重力較大， 沉積在熔融體液體的底部， 上部為無害的玻璃體， 通過激冷的方式使之 冷卻后，金屬被回收，玻璃體制成建筑材料，從而實(shí)現(xiàn)接近100%的回收利用。資源化是固廢熱解的推進(jìn)因素，針對熱解，能量利用率是重要的指標(biāo)，利用效率越高， 收益越高，焚燒能量利用率為2030%，而垃圾熱解的能

10、量利用率高達(dá)80%。固廢無害化關(guān)鍵點(diǎn)在于煙氣與飛灰中二噁英的含量， 是工藝處理的難點(diǎn)與重點(diǎn)。 二噁英 生成的溫度區(qū)間為 200-400 C之間，而當(dāng)溫度高于850C，將會(huì)破壞二噁英結(jié)構(gòu)，將其裂解為小分子有機(jī)物與 HCl， HCl 可以通過堿液吸收除去。實(shí)現(xiàn)二噁英的國內(nèi)排放指標(biāo)的條件為 3T,即溫度(temperature )、時(shí)間(time )、湍流(turbulenee )。同時(shí)從爐內(nèi)釋放后，需要 快速降低溫度至 200C以下。通常，生活垃圾焚燒爐中的煙氣冷卻速率在100C /s 200C /s范圍內(nèi)，對應(yīng)爐膛出口二惡英的濃度一般為5ng1-TEQ/m3.要達(dá)到低于0.1 ng1-TEQ/m

11、3標(biāo)準(zhǔn)，煙氣冷卻速率必須在 500C/s 1000C /s。3.固廢熱解技術(shù)3.1流化床氣化固體廢棄物難以利用傳統(tǒng)氣化爐，主要原因在于垃圾熱值較低，為維持爐內(nèi)高溫，穩(wěn)定爐內(nèi)工況，需要摻混大量的煤。而流化床由于爐內(nèi)存有大量高溫底料與循環(huán)分離下的高溫飛 灰，能夠燃燒低熱值垃圾，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫脫酸。垃圾經(jīng)過分選、破碎為 10mm以下，利用給料裝置，加入流化床內(nèi)，有機(jī)物在爐內(nèi)高溫 物料與湍流的作用下， 快速升溫氣化，而無機(jī)物成為大塊爐渣沉在底部，由于底料在高溫爐內(nèi)長時(shí)間停留，進(jìn)行高溫?zé)o害化處理，大塊爐渣從排渣口排出爐內(nèi)，經(jīng)冷卻成為無害爐渣。 飛灰被旋風(fēng)分離器捕集，通過返料器送回爐內(nèi)。以此保證爐內(nèi)

12、物料平衡。流化床爐內(nèi)溫度一般維持在 850950C之間，且處于還原性氣氛，能夠有效抑制二噁英 的產(chǎn)生。在爐內(nèi)物料中加入 CaC03更能夠?qū)崿F(xiàn)爐內(nèi)脫酸，從源頭上降低了有害氣體的產(chǎn)生。目前，垃圾流化床氣化系統(tǒng)有日本荏原 雙塔循環(huán)式流動(dòng)床熱解工藝。優(yōu)點(diǎn)是燃燒的廢氣._44不進(jìn)入產(chǎn)品氣體中，因此可得高熱值燃料氣(1.67 X101.88 x10kJ/m3);在燃燒爐內(nèi)熱媒體向上流動(dòng)，可防止熱媒體結(jié)塊；因炭燃燒需要的空氣量少，向外排出廢氣少；在硫化床內(nèi)溫度熱解器料腿體燃燒器均一，可以避免局部過熱；由于燃燒溫度低，產(chǎn)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；可以防止結(jié)塊。9圖1雙塔循環(huán)

13、式流動(dòng)床熱解工藝3.2等離子體氣化等離子體（Plasma）技術(shù)最早是由美國科學(xué)家Lang-muir于1929年在研究低氣壓下汞蒸氣中放電現(xiàn)象時(shí)提出的。等離子體技術(shù)應(yīng)用于污染治理的研究開始于20世紀(jì)70年代。90年代，美國、加拿大、德國等發(fā)達(dá)國家將該技術(shù)應(yīng)用于廢物處理并取得了不俗的業(yè)績。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)， 是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài)。等離子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體，低溫等離子體又分為熱等離子體和冷等離子體， 熱等離子體溫度在 103106 K，接近熱力學(xué)平衡，電子溫度和重粒子溫度相同。等離子氣化技術(shù)的原理，簡而言之，即利用等離子體的高溫高能，在氣化劑的輔助作用

14、 下，將垃圾廢物進(jìn)行高溫氣化和熔融，垃圾中的有機(jī)物被氣化形成以CO和H2為主的合成氣，而無機(jī)物則被熔融后急冷形成無害的玻璃體渣。等離子體技術(shù)分為直接等離子體氣化與氣化+等離子體重整技術(shù)。直接等離子體氣化，純熱解技術(shù)，電耗較高，1000 C以上。等離子體直接作用在垃圾上，氣化過程中加入少量空氣或水蒸氣作為氧化劑和氣化劑，氣體產(chǎn)物以CO和H2為主。氣化+等離子體重整技術(shù)，垃圾首先在650 C左右的常規(guī)氣化爐內(nèi)熱解形成合成氣，等離子體（900C）作用在合成氣上，使之重整，可有效降低能耗和氣體焦油量3.3熔融氣化技術(shù)熔融氣化技術(shù)。垃圾在貧氧條件下氣化， 生產(chǎn)可燃?xì)怏w；飛灰或底渣經(jīng)過高溫熔融固化 處理后

15、作為水泥、鋪路磚等原料，不僅能歐股將重金屬穩(wěn)定在晶相中而不會(huì)浸出，徹底分解二噁英，符合固廢處理的減量化、資源化、無害化的要求。分為間接熔融氣化技術(shù)和兩步法氣化熔融（熱分選技術(shù)）、直接氣化熔融技術(shù)。間接熔融氣化技術(shù)先在傳統(tǒng)爐內(nèi)氣化，而后將灰渣置于1350-1500 C的熔融爐內(nèi)進(jìn)行高溫熔融處理，以消除灰渣中的二噁英，因此也成為灰渣熔融技術(shù)。 充分利用了原有的垃圾氣化裝置，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的不足，但二者缺乏有機(jī)的聯(lián)系，緊密性差；兩步法氣化熔融技術(shù)先將固廢在500至600C下氣化，形成可燃?xì)怏w和金屬殘留物，然后再進(jìn)行可燃?xì)夥贌母邷厝廴诩夹g(shù)；直 接氣化熔融是指固廢的干燥、氣化、燃燒和灰渣的熔融等過程均在同

16、一爐內(nèi)進(jìn)行，工藝簡單，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用低。怙我厲歳灰涪電掘垃嵐肯先在it曲 內(nèi)駛后產(chǎn)生盞汽或倉 電履熱圳用利陽華助走料或電能任琳* 址中館進(jìn)焉下部祥出進(jìn)入轉(zhuǎn)融蹩握握連為離蠱豈按咒牝畑取爐療中.有拭 叮喪冊爛 W -如出耶朋茁斤斗卜 菖協(xié)日肇持爐證誥凰無?。瑚[it£t 廉站 i' -kJU'k-【二 1星本上不需嬰特朋矗it忌1 1 0 J：Lg r；''C'-西麻畏可© lcc/Nm:H氣申韻二疇英旅奧可妙誓mh”舎戊曲NO,"叫：低址護(hù)膏卑戈參龐大應(yīng)余,岸貳忒廉主嚴(yán)沖琛掛護(hù)歡備1，址護(hù)管鼎容昴«色衿q科唯卓牝?yàn)?/p>

17、百班程詼卡任綸tt%T槌高贏敗隼加曽制弊電臺(tái)址哽的便徒it足療、域護(hù)殺用較詢，理1L運(yùn)1K堆護(hù)費(fèi)用証性*感#.魚不骨合耒桌扯境焚燒處1匚已f霜逾護(hù)駆檢世運(yùn)仃捷用極高4. 公司工藝分析(1) BellwetherBellwether 公司利用(Integrated Multifuel Gasification) IMG 技術(shù)進(jìn)行垃圾氣化發(fā)電，工藝流程圖如圖 1所示，其核心技術(shù)為等離子體氣化技術(shù)。BHKW圖1 IMG流程圖IMG系統(tǒng)主要由進(jìn)料系統(tǒng)、熱解氣化爐、等離子氣化爐、熔融物處理系統(tǒng)、合成氣凈化 系統(tǒng)、熱回收裝置及燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)組成。Bellwether 適用于高熱值的垃圾，利用垃圾不完全燃

18、燒放出的熱量， 維持氣化爐內(nèi)高溫，熔渣與氣化的熱量來源于垃圾本身。熱解氣化爐由干燥室和熱解室組成，垃圾通過進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)入干燥室，經(jīng)過高溫空氣干燥后被被推入氣化室，有機(jī)物在一次風(fēng)的作用下被高溫?zé)峤鈿饣?，形成合成氣，輸送至等離子氣化爐在等離子體的作用下，合成氣被進(jìn)一步重整成以 CO與 H2為主的氣體，同時(shí)二噁英被分解， 飛灰被 熔融收集。換熱器實(shí)現(xiàn)了空氣與煙氣之間的換熱，一部分空氣進(jìn)入等離子室被等離子化，大部分空氣進(jìn)入熱解氣化爐。 低溫合成氣經(jīng)過進(jìn)一步凈化，被送至發(fā)電廠發(fā)電。 而無機(jī)物則被熔化成玻璃體及金屬產(chǎn)物，被收集到處理器中被急冷成固態(tài)，金屬可回收，玻璃體渣可進(jìn)一步綜合利用。在高溫等離子體作用下

19、，焦油被裂解氣化，合成氣較為純凈且以小分子為主，有毒氣體經(jīng)過無害化處理，煙氣無毒；為還原性缺氧氣氛下，NO產(chǎn)生量小。經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后煙氣監(jiān)測數(shù)據(jù)如下表所示，從表中可以看出各項(xiàng)污染物的濃度極低,均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。polluta ntUn itconcen trati onDustMg/n3< 3HClMg/n3< 2HFHFMg/n3< 0SO( as SO 2)Mg/n3< 25NO( as NO 295% NO)Mg/n3< 20NHNHMg/n3< 0Fuel Gas Compositi onClea n/%CO19-23,1CO7-8,713-17,6

20、"05-8,546-49,6Total100工程案例地點(diǎn)：布拉索夫羅馬尼亞竣工時(shí)間：2008.10建設(shè)工期：14月爐體占地面積：650平米換熱器高度：14m調(diào)試時(shí)間：2008.10處理量：垃圾 13t/h ;熱值11MJ/kg效率：氣化效率 80-85% ;發(fā)電效率 40%垃圾種類：城市垃圾，工業(yè)垃圾，混合垃圾產(chǎn)氣量：188億方/年，熱值4,5Mj/m3熱量：234000000度電/年能耗：等離子體能耗：400KW總能耗1.4MW合成氣被用于當(dāng)?shù)氐陌l(fā)電廠，替代了28000"年的煤，大大緩解了當(dāng)?shù)氐哪茉次C(jī)。問題1:等離子體發(fā)生器壽命問題；零件更換周期，一般800-1000h

21、，即33-41天問題2:氣化室能量來源。氣化系統(tǒng)由干燥室和氣化室組成，輔助設(shè)備為風(fēng)機(jī)與液壓推進(jìn)裝置。干燥室具有儲(chǔ)存、 干燥的作用；熱風(fēng)來源于預(yù)熱器回收的熱量，將固廢干燥同時(shí)將水分?jǐn)y帶出干燥室；在干燥室中經(jīng)過充分干燥的固廢垃圾被逐級向下推進(jìn)，直至進(jìn)入氣化室。氣化室中進(jìn)行垃圾的缺氧氣化，生成以CO與H2為主的合成氣，同時(shí)存在未完全分解的大分子有機(jī)物。等離子體反應(yīng)器：由等離子體發(fā)生裝置和爐膛主體構(gòu)成。氣化室中的合成氣在等離子體的作用下，大分子進(jìn)一步裂解， 合成氣更為純凈，同時(shí)高溫還原氣氛破壞二噁英結(jié)構(gòu)和生成 條件。飛灰經(jīng)過等離子體熔融后，成為無毒的玻璃體，被回收利用。氣化系統(tǒng)和等離子體反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了垃

22、圾的減量化、資源化和無害化，是等離子技術(shù)的核心設(shè)備。（2）加拿大 Enerkem該公司主要技術(shù)路線如圖2所示，利用鼓泡流化床將生活垃圾有機(jī)成分，經(jīng)氣化、合成氣凈化、甲醇羰基化生產(chǎn)燃料乙醇的成套技術(shù)，固體無機(jī)物質(zhì)制作建筑材料銷售。 據(jù)2017年Enerkem介紹資料顯示，采用該公司設(shè)備技術(shù)，每噸生活垃圾能夠生產(chǎn)燃料 乙醇300kg，即產(chǎn)燃料效能為 30%乙醇熱值：26780kJ/kg ，則每噸垃圾發(fā)電 2232kwh。 系統(tǒng)殘?jiān)鼮?0-15% （無機(jī)物（陶瓷、玻璃、泥土等）來自垃圾 ），系統(tǒng)熱電聯(lián)效率80%左右。原料準(zhǔn)備清洗及處:理催化合逸及產(chǎn)品提純丁活垃塩介穗.瞄和"格存篠斤起的竝仃

23、試q握述f-i®如辭賽）和進(jìn)廢棄物轉(zhuǎn)化為料粗侖成5將化齷汁成氣特化商量終的叮再坐產(chǎn)品Ft«<4冏卵#悄性XULWIfi* fT 勺蛇 fi fiH伶養(yǎng)后的城h衛(wèi)用i 物炳/左業(yè)底矣物.>11L 13嚴(yán)啖此述.=1勺水處理HOMWI|一血倩stLULirHi現(xiàn)侔ft吃前炸鬧bji曲壬曲聽 可送的再r 胸JGf密壬優(yōu)理,4圖3生物乙醇熱技術(shù)與工藝流程圖1. 垃圾通過進(jìn)料系統(tǒng)加入鼓泡流化床內(nèi)，在爐內(nèi)高溫、高混合度下發(fā)生有機(jī)物氣化，無機(jī)物形成爐渣作為建筑材料。2. 粗合成氣中含有 HCI、粉塵、CO2等雜質(zhì)，通過洗氣塔去除雜質(zhì)并進(jìn)行殘?jiān)蛛x，廢 水重新利用，殘?jiān)貭t熔融

24、。3. 純凈的CO H2在催化反應(yīng)器中合成生物燃料。經(jīng)過提純分離，最終成為生物燃料和 化學(xué)品。問題1:爐膛出口熱量回收方法。問題2 :催化合成，需要控制 CO H2比例，怎么控制？催化劑失活，效果變差，壽命 問題，且在催化過程中會(huì)產(chǎn)生C3 C4甚至C5有機(jī)化合物，不能保證乙醇、甲醇的產(chǎn)量。問題3:洗氣塔將會(huì)耗費(fèi)大量水，水回收利用率？(3)瑞士熱分選技術(shù)凈nnLL*圖4熱分選技術(shù)流程圖先將垃圾放入密閉、留有液體和空氣的壓力機(jī)(氮?dú)獗Ｗo(hù))，通過高壓將垃圾氣密壓緊形成塞子狀，并通過氣流將其壓入脫氣通道。在脫氣通道中不斷加熱， 垃圾被干燥，有機(jī)成分氣化揮發(fā)，經(jīng)過】 至少1小時(shí)的反應(yīng)處理后，垃圾被送入氣

25、化爐高溫反應(yīng)堆。脫氣產(chǎn)生的 碳和含炭化合物在水蒸汽豐富、溫度高達(dá)1600C2000C的環(huán)境中與氧氣發(fā)生部分氧化反應(yīng)而氣化生成以 CO和H2為主的合成氣。合成氣在1200 C以上的溫度中停留時(shí)間大于2秒,能有效將生成的二噁英和呋喃等大分子有機(jī)物分解破壞，此后合成氣離開氣化爐， 進(jìn)行噴水和水浴急冷，將合成氣溫度迅速降低到90 C以下，在此過程中，可有效避開二噁英的生成區(qū)間，同時(shí)合成氣以 CO和Hb為主，為還原性氣氛，能遏制和減緩二噁英的生成，從而保證急冷后的合成氣中幾乎不含二噁英和呋喃。急冷后的合成氣進(jìn)一步進(jìn)入洗滌塔，充分洗滌除去合成氣中攜帶的粉塵和鹵化物。經(jīng)洗滌除塵后的合成氣用引風(fēng)機(jī)送至下游凈化

26、工序進(jìn)一步凈化處理后用于發(fā)電或生產(chǎn)化工產(chǎn)品。激冷后的水送至水處理裝置進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后回用或排放。此外，垃圾中的無機(jī)物在高達(dá)1600 C2000 C的環(huán)境中被充分熔融，并在1600 C以上的均質(zhì)通道中流動(dòng)和分層， 渣中的金屬以單質(zhì)狀態(tài)存在，且由于其密度大，沉在熔融流體的下層，而其他輕質(zhì)熔渣則浮在上層。 熔融態(tài)的金屬和渣沿著均質(zhì)通道流動(dòng)，在均質(zhì)通道出口，熔渣經(jīng)水淬冷形成穩(wěn)定的金屬和玻璃體渣后流入渣池。此后，撈渣機(jī)將金屬和渣從渣池中撈出，并用磁分選設(shè)備將渣中的金屬單質(zhì)分離出來回收，玻璃體渣則可作為建筑材料，進(jìn)一步綜合利用。5. 后續(xù)處理5.1能量回收利用余熱鍋爐，顧名思義是指利用各種工業(yè)過程中的廢氣

27、、 廢料或廢液中的余熱及其可燃物 質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的熱量把水加熱到一定溫度的鍋爐。具有煙箱、煙道余熱回收利用的燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃煤鍋爐也稱為余熱鍋爐，余熱鍋爐通過余熱回收可以生產(chǎn)熱水或蒸汽來供給其 它工業(yè)使用，可以有效提高整體效率。換熱器，垃圾氣化中的換熱器主要是空氣預(yù)熱器，利用高溫?zé)煔饧訜嵋淮物L(fēng)和二次風(fēng)， 達(dá)到降低能耗的目的。存在問題：垃圾氣化煙氣中含有大量酸性氣體，煙氣中所含的灰分性質(zhì)也比較粘，很容易粘附在受熱面管子表面，降低換熱效果，造成煙氣溫度偏高。煙氣中含有濃度較高的 Cl，對鐵及鐵化合物等均有腐蝕作用。已有多篇文獻(xiàn)指出氯化氫氣體對焚燒爐的焚燒設(shè)備本體有 著很強(qiáng)的腐蝕作用。余熱利用鍋

28、爐與傳統(tǒng)的燃煤、燃油鍋爐相比較，其金屬受熱面因腐蝕導(dǎo) 致事故頻率要高很多，占其汽水系統(tǒng)事故頻率第一位。5.2煙氣煙氣中含有大量酸性氣體 (HCI、S02 HF、HBr、NOx等)、有機(jī)類污染物(PCDDs PCDFs 等)、顆粒物及重金屬等。酸性氣體主要由SOX NOX HCI、HF組成,均來源于相應(yīng)垃圾組分的燃燒。SO主要由SQ構(gòu)成，產(chǎn)生于含硫化合物焚燒氧化所致。NOX包括NO N02 N2O3等,主要由垃圾中含氮化合物分解轉(zhuǎn)換或由空氣中的氮在燃燒過程中高溫氧化生成。HCI來源于氯化物，如PVC像膠、皮革，廚余中的NaCI以及KCI等。煙氣中HCI氣體的濃度相對較高， 往往在4001200

29、ppm。SOX與NOx的濃度相對較低。所以 HCI是煙氣中主要的污染氣體。氣體對人體有較強(qiáng)的傷害性。據(jù)全球污染排放評估組織(GEIA )測算,全世界每年由生活垃圾焚燒向環(huán)境排放的 HCI氣體達(dá)218 kg之多,相當(dāng)于每人每年僅通過垃圾焚燒向大氣排放 了 0.42 kg HCI。HCI氣體會(huì)對余熱鍋爐受熱面和監(jiān)測儀表產(chǎn)生高低溫腐蝕，影響余熱鍋爐安全并限制了過熱蒸汽參數(shù)的提高;HCI氣體的存在升高了煙氣露點(diǎn)，導(dǎo)致排煙溫度升高，降低鍋爐熱效率；氯源在一定條件下與重金屬反應(yīng)生成低沸點(diǎn)的金屬氯化物，從而加劇了重金屬的揮發(fā)，導(dǎo)致重金屬在飛灰上的富集，增加飛灰毒性;HCI氣體能促進(jìn)氯酚、氯苯、氯苯并呋 喃等

30、 三致”有機(jī)物的生成，而且PVC裂解后生成的HCI被認(rèn)為能促進(jìn)多環(huán)芳烴(PAHs)的生成。 因此,有效去除HCI氣體直接關(guān)系到焚燒系統(tǒng)的安全和環(huán)保運(yùn)行。酸性氣體HCI、SOx HF主要通過濕法、干法或半干法中Ca(OH)2、NaOH等堿性物質(zhì)中和吸收來去除。其中,濕法技術(shù)效率高，可達(dá)97鳩上，但有大量污水排出，容易造成二次污染。 干法技術(shù)無污水排放，但脫除效率僅達(dá)60%70%半干法技術(shù)有較高的脫除效率(可達(dá)90%左 右),藥品用量少，且無污水排放，因此為煙氣脫酸的主要適用技術(shù)。半干法脫酸裝置一般設(shè)置在除塵器之前，主要包括給料系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和反應(yīng)系統(tǒng)。脫酸劑CaO在給料系統(tǒng)生成粉狀 Ca(OH)

31、2,再進(jìn)入混合系統(tǒng)與煙氣及少量的水充分混合，最后以噴霧狀進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。HCI、SOx HF等酸性成分被吸收，生成中性、干燥的細(xì)小固體顆粒，隨煙氣進(jìn)入下一步凈化系統(tǒng)。主要反應(yīng)有：2HCI+Ca(OH)2=CaCb+2HO(1)SO 2+Ca(OH)2=CaS(3+HzO(2)除塵器是煙氣凈化系統(tǒng)的末端設(shè)備 ，國標(biāo)GB18485-2001中規(guī)定生活垃圾焚燒爐除塵裝 置必須采用袋式除塵器。袋式除塵器不僅收捕一般顆粒物，而且能收捕揮發(fā)性重金屬或其氯化物、硫酸鹽或氧化物所凝結(jié)成直徑 切.5 的氣溶膠，還能收捕吸附在灰分或活性炭顆粒 上的二惡英等有機(jī)類污染物。袋式除塵系統(tǒng)中的布袋是由不同材料的纖維制成濾布

32、，對尾氣進(jìn)行過濾，達(dá)到除塵及吸附二惡英的目的。煙塵顆粒在濾布表面堆積形成致密的薄層，因此布袋式除塵器對粉塵去除率一般都很高。受布袋材料的耐熱強(qiáng)度限制，尾氣溫度一般須控制在250 C左右，低于二惡英的再合成溫度。有機(jī)類污染物主要是指在環(huán)境中濃度雖然很低,但毒性很大，直接危害人類健康的二惡 英類化合物,其主要成分為多氯二苯并二惡英（PCDDs）和多氯二苯并呋喃（PCDFs）。煙氣處理中,對二惡英的處理主要采用活性炭吸附?；钚蕴坎粌H可以吸附二惡英還能有效去除重金屬 等物質(zhì)。由于飛灰的比表面積很大，對二惡英有很強(qiáng)的吸附作用，導(dǎo)致飛灰中二惡英濃度很高 通常占焚燒過程二惡英總排放量的70%左右。而大部分的重金屬 （70%）都仍留存于爐渣中僅Hg和Cd在高溫下?lián)]發(fā)，進(jìn)入飛灰隨焚燒煙氣排放。為提高煙氣中二惡英類和重金屬污染 物的去除率，可以采取以下方法:（1）減少煙氣在200350 C溫度域的停留時(shí)間，有利于減少 二惡英類污染物再次生成，控制除塵器入口煙氣溫度低于200 C，有利于