chapter05固體廢物熱化學(xué)處理技術(shù)

第五章固體廢物熱化學(xué)處理技術(shù)一、概述二、焚燒原理及熱工計(jì)算三、焚燒系統(tǒng)四、焚燒污染控制技術(shù)五、熱解過(guò)程及原理六、熱解工藝及處理技術(shù)1熱化學(xué)處理概述定義熱化學(xué)處理是通過(guò)對(duì)固體廢物進(jìn)行高溫分解和深度氧化，改變其物理、化學(xué)、生物特性或組成的處理方法。熱化學(xué)處理的種類(lèi)常用的熱化學(xué)處理技術(shù)包括：焚燒、熱解、氣化、熔融。固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)2熱化學(xué)處理概述熱化學(xué)處理的優(yōu)點(diǎn)：減容效果好：如焚燒處理可以使城市垃圾的體積減少80~90%；消毒徹底：高溫處理過(guò)程可以使廢物中的有害成分得到完全分解，并能徹底殺滅病原菌；減輕或消除后續(xù)處置過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響：如可大大降低填埋場(chǎng)浸出液的污染物濃度和釋放氣體中的可燃及惡臭成分回收資源和能量，通過(guò)熱化學(xué)處理可以從廢物中回收高附加值產(chǎn)品和能量：如熱解生產(chǎn)燃料油，焚燒發(fā)電等。固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)3熱化學(xué)處理概述熱化學(xué)處理技術(shù)存在的問(wèn)題投資與運(yùn)行費(fèi)用高；操作運(yùn)行復(fù)雜、尤其是當(dāng)廢物成分變化大時(shí)，對(duì)設(shè)備和運(yùn)行條件要求嚴(yán)格；二次污染與公眾反應(yīng)，大部分熱化學(xué)處理過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生各種大氣污染物，如SOx、NOx、HCl、飛回和二惡英等，經(jīng)常會(huì)引起附近居民的關(guān)注、擔(dān)心甚至反對(duì)。固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)4熱化學(xué)處理概述固體廢物熱化學(xué)處理系統(tǒng)全系統(tǒng)包括：處理部分、能量回收部分、物質(zhì)回收部分、尾氣凈化部分以及尾水、尾渣處理部分熱處理熱回收尾氣凈化物質(zhì)回收水處理廢料燃料空氣尾渣、污水固態(tài)或液態(tài)產(chǎn)物尾氣排放尾渣達(dá)標(biāo)排放固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)5焚燒原理及熱工計(jì)算焚燒技術(shù)概述焚燒原理焚燒效果評(píng)價(jià)焚燒熱工計(jì)算固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)6焚燒技術(shù)概述焚燒處理的作用及其處理對(duì)象焚燒法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在高溫下氧化，熱解而被破壞，是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物資源化、減量化、無(wú)害化的處理技術(shù)。焚燒的主要目的是盡可能焚燒廢物，使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o(wú)害和最大限度地減容，并盡可能減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生，避免造成二次污染。焚燒法不但可以處理固體廢物，還可以處理液體廢物和氣體廢物；不但可以處理城市生活垃圾和一般工業(yè)廢物，而且可以用于處理危險(xiǎn)廢物。焚燒適宜處理有機(jī)成分多，熱值高的廢物。當(dāng)處理可燃有機(jī)物組分含量很少時(shí)，需補(bǔ)加大量燃料。固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)7焚燒技術(shù)概述廢物焚燒處理方式廢物焚燒廠可分為：城市垃圾焚燒廠、一般工業(yè)廢物焚燒廠和危險(xiǎn)廢物焚燒廠。焚燒場(chǎng)按處理規(guī)模和服務(wù)范圍來(lái)看，又有區(qū)域集中處理場(chǎng)和就地分散處理場(chǎng)之分。對(duì)于易處理、數(shù)量少、種類(lèi)單一及間歇操作的廢物處理，工藝系統(tǒng)及焚燒爐本體盡量設(shè)計(jì)得比較簡(jiǎn)單，不必設(shè)置廢熱回收設(shè)施。對(duì)于數(shù)量大的廢物，并需連續(xù)進(jìn)行焚燒處理時(shí)，焚燒爐設(shè)計(jì)要保證高溫，除將廢物焚毀外，應(yīng)盡可能地考慮廢熱回收措施，以充分利用高溫?zé)煔獾臒崮?。固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)8焚燒技術(shù)概述廢物焚燒技術(shù)發(fā)展最早的固體廢物焚燒裝置是1874年和1885年分別建于英國(guó)和美國(guó)的間歇式固定床垃圾焚燒爐。進(jìn)入六十年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步，垃圾焚燒爐逐步發(fā)展成為集高技術(shù)為一體的現(xiàn)代化工業(yè)裝置。到目前為止，世界上最大的垃圾焚燒廠的處理能力為4300t/d，單爐的最大處理能力已達(dá)720t/d。主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)比利時(shí)荷蘭奧地利美國(guó)757370695540352316德國(guó)挪威英國(guó)加拿大意大利西班牙芬蘭愛(ài)爾蘭葡萄牙161512875500固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)9焚燒技術(shù)概述固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)10焚燒技術(shù)概述固體廢物的熱化學(xué)處理技術(shù)11焚燒原理固體廢物燃燒過(guò)程由傳熱、傳質(zhì)、熱分解、蒸發(fā)、氣相化學(xué)反應(yīng)和多相化學(xué)反應(yīng)等組成。 一般認(rèn)為，固體廢物的燃燒可以有以下幾種形式：蒸發(fā)燃燒 指類(lèi)似石蠟的固體物質(zhì)，受熱后先融化為液體，進(jìn)一步受熱產(chǎn)生燃料蒸汽，再與空氣混合燃燒。分解燃燒 指木材、紙張等纖維素類(lèi)物質(zhì)，受熱后分解為揮發(fā)性組分和固定碳，揮發(fā)性組分中的可燃?xì)怏w進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，而碳則進(jìn)行表面燃燒。焚燒原理及熱工計(jì)算12焚燒原理表面燃燒 指類(lèi)似木炭、焦炭的固體物質(zhì)，受熱后不經(jīng)過(guò)融化、蒸發(fā)、分解等過(guò)程，而直接燃燒，表面燃燒又稱(chēng)作多相燃燒或置換燃燒。固體廢物的焚燒與加熱為目的的燃料燃燒不同，特別是對(duì)于化學(xué)、物理性質(zhì)復(fù)雜的固體廢物，其組成、形狀、熱值和燃燒狀況等隨時(shí)間和爐內(nèi)燃燒區(qū)域的不同有很大的差異。采用焚燒方法處理含有一定水分的固體廢物時(shí)，一般都要經(jīng)過(guò)干燥、熱分解和燃燒三個(gè)階段，最終生成氣象產(chǎn)物和惰性固體殘?jiān)?。在設(shè)計(jì)焚燒爐時(shí)，必須知道從廢物受熱開(kāi)始，經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)階段，最終完成燃燒所需的時(shí)間，即廢物在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。焚燒原理及熱工計(jì)算13燃燒動(dòng)力學(xué) 作為可燃物燃燒動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，主要討論單一顆粒在燃燒過(guò)程中的熱分解時(shí)間、燃燒時(shí)間以及燃燒速度等。熱分解過(guò)程熱分解速度固體燃料的熱分解速度一般可視為1及反應(yīng)，即：式中：m—固體廢物的質(zhì)量（g）k—反應(yīng)常數(shù)（s-1）焚燒原理及熱工計(jì)算14燃燒動(dòng)力學(xué)反應(yīng)常數(shù)和溫度的關(guān)系K=α?exp(-E/RT)

式中：α：頻率系數(shù)(s-1)

；E：活化能(cal/mol); R：氣體常數(shù)(cal/mol?K);T：絕對(duì)溫度（K）燃料粒徑對(duì)活化能E有很大的影響：在300-400℃范圍內(nèi)，α=10-7-10-8g-1；當(dāng)燃料粒徑大于1cm時(shí)，E=25-30kcal/mol；當(dāng)燃料粒徑小于0.1cm時(shí)，E=50-60kcal/mol。焚燒原理及熱工計(jì)算15燃燒動(dòng)力學(xué)熱分解時(shí)間：基本假設(shè)：固體燃料瞬間投入溫度極高的爐膛內(nèi)，熱分解速度和熱分解產(chǎn)物的擴(kuò)散速度非?？欤礋岱纸馑俣鹊扔诩訜崴俣?；輻射傳熱和固體物料間的導(dǎo)熱可以忽略不計(jì)；固體物料是平板或球體顆粒。加熱時(shí)間：可以由傅立葉（Fourier）準(zhǔn)數(shù)（F0）求出 加熱時(shí)間是指固體廢物由初始溫度加熱到初始溫度與周?chē)鷼怏w介質(zhì)溫度之差的95%的溫度所需的時(shí)間，并以這個(gè)加熱時(shí)間作為熱分解時(shí)間。焚燒原理及熱工計(jì)算16燃燒動(dòng)力學(xué)F0=a·tn/r02式中：a：熱擴(kuò)散系數(shù)（cm2/s）；tn：加熱時(shí)間；F0：傅立葉準(zhǔn)數(shù)；r0：球的半徑或平板厚度的一半（cm）F0=f(Bi,Nu,x/D)式中：D：球的直徑或平板厚度（cm）；x：離開(kāi)顆粒中心的距離（cm）；Bi：Biot準(zhǔn)數(shù)；Nu：Nussel準(zhǔn)數(shù)Bi=hr0/Ks式中：h：從氣體介質(zhì)到廢物表面的對(duì)流傳熱系數(shù)(W/m2·K);Ks：固體廢物的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K);Nu=hD/Kg式中：Kg：氣體介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·K);焚燒原理及熱工計(jì)算17燃燒動(dòng)力學(xué)燃燒過(guò)程可燃?xì)怏w的揮發(fā)速度<氧氣的擴(kuò)散速度，反應(yīng)在固體表面上進(jìn)行多相燃燒和氣相燃燒；可燃?xì)怏w的揮發(fā)速度>氧氣的擴(kuò)散速度，反應(yīng)將穩(wěn)定在氣相中，只發(fā)生氣相燃燒反應(yīng)。燃燒速度固體燃料的多相燃燒可以分為以下三個(gè)階段：①氧向惰性氣體和反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散；氧向燃燒固體表面的擴(kuò)散速度(Ns)為：Ns=kx(xa-xs) 式中：kx：氧的擴(kuò)散速度；xa：氣體介質(zhì)中氧的摩爾分率；xs：固體表面上氧的摩爾分率。焚燒原理及熱工計(jì)算18燃燒動(dòng)力學(xué)

②氧以活化能Eα被吸附于固體燃料表面，只留一定時(shí)間后，發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物以活化能Ed由固體表面解吸；氧的吸附為1級(jí)反應(yīng)，吸附速度為：Rα=kαxs(1-θ)氧的解吸為1級(jí)反應(yīng)，解吸速度為：Rd=kdθ式中：kα：吸附速度常數(shù)（mol/cm2·s）；kd：解吸速度常數(shù)（mol/cm2·s）；θ：吸附氧占固體表面活性中心的比率。③燃燒產(chǎn)物向周?chē)鷼怏w介質(zhì)擴(kuò)散，完成燃燒。焚燒原理及熱工計(jì)算19燃燒動(dòng)力學(xué)總?cè)紵俣确€(wěn)定狀態(tài)下，存在如下關(guān)系：Rα=Rd=Ns=Rs消去θ后可以得到：Rs2-(kxxa+kd+kxkd/ka)Rs+kxkdxa=0求解上式可得：焚燒原理及熱工計(jì)算20燃燒動(dòng)力學(xué)在給定的條件下，比較擴(kuò)散、吸附和解吸三個(gè)階段的速度?？梢缘贸瞿且浑A段的速度為控制速度。當(dāng)kd大時(shí)，1/Rs=1/kxxa+1/kaxa=Sx+Sa 擴(kuò)散阻力和吸附阻力影響燃燒速度當(dāng)ka大時(shí)，(Rs-kd)(Rs-kaxa)=0 低溫時(shí)，解吸為控制步驟，高溫時(shí)，吸附為控制步驟，兩者之間沒(méi)有過(guò)渡區(qū)，從一種狀態(tài)向另一狀態(tài)的變化是不連續(xù)的。當(dāng)ks大時(shí)，1/Rs=1/kaxa-1/kd=Sa+Sd

以xs替代xa，即可得到朗格繆爾吸附等溫線。焚燒原理及熱工計(jì)算21燃燒動(dòng)力學(xué)燃燒時(shí)間假定： ①固體燃料在穩(wěn)定狀態(tài)下燃燒時(shí)，周?chē)鷼怏w的溫度、壓力、氧濃度等都不變化。 ②燃燒速度可以用固體顆粒半徑的減少速度來(lái)表示。Rs=-ρsdr/dt式中：ρs：固體顆粒的密度。燃燒時(shí)間焚燒原理及熱工計(jì)算22焚燒效果評(píng)價(jià)焚燒效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)一般固體廢物一般固體廢物焚燒處理的主要目的是燃燒其中的可燃物質(zhì)，減少?gòu)U物體積；焚燒處理效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，主要為焚燒效率（CombustionEfficiency，簡(jiǎn)寫(xiě)為CE）。式中：CO和CO2為煙道氣中所含的濃度值。（CO2+CO）CO2CE=×100%焚燒原理及熱工計(jì)算23焚燒效果評(píng)價(jià)危險(xiǎn)廢物危險(xiǎn)廢物焚燒處理的主要目的是破壞和去除其中的有害組分（PrincipalOrganicHazardousConstituents簡(jiǎn)寫(xiě)為POHC）危險(xiǎn)廢物焚燒處理效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，主要為有害物質(zhì)的破壞去除率(DestructionandRemovalEfficiency，簡(jiǎn)寫(xiě)為DRE)DRE(%)＝(WPOHC進(jìn)－WPOHC出)/WPOHC進(jìn)×100％對(duì)于危險(xiǎn)廢物的焚燒處理，一般要求POHC的DRE都要求達(dá)到99.99%以上，二惡英和呋喃類(lèi)的DRE達(dá)到99.9999%焚燒原理及熱工計(jì)算24焚燒效果評(píng)價(jià)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活垃圾焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)GWKB3-2000危險(xiǎn)廢物焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)GWKB2-1999焚燒原理及熱工計(jì)算項(xiàng)目煙氣出口溫度煙氣停留時(shí)間焚燒爐渣熱灼減率焚燒爐出口煙氣中氧含量℃s%%指標(biāo)≥850≥2≤56-12≥1000≥1指標(biāo)焚燒爐溫度煙氣停留時(shí)間燃燒效率焚毀去除率焚燒殘?jiān)鼰嶙茰p率廢物類(lèi)型℃s%%%危險(xiǎn)廢物≥1100≥20≥99.9≥99.99﹤5多氯聯(lián)苯≥1200≥20≥99.9≥99.9999﹤5醫(yī)療垃圾≥850≥10≥99.9≥99.99﹤525焚燒效果評(píng)價(jià)燃燒效果的主要影響因素①物料尺寸（Size） 物料尺寸越小，所需加熱和燃燒的時(shí)間就越快，一般來(lái)說(shuō)，固體物質(zhì)的燃燒時(shí)間與物料的粒度的1-2次方成正比。②停留時(shí)間（Time） 為了保證物料的充分燃燒，需要在爐內(nèi)停留一定時(shí)間，包括加熱物料及氧化反應(yīng)的時(shí)間。③湍流程度（Turbulence） 湍流程度是指物料與空氣及氣化產(chǎn)物與空氣之間的混合情況，湍流程度越大，混合越充分，空氣的利用率越高，燃燒越有效。焚燒原理及熱工計(jì)算26焚燒效果評(píng)價(jià)④焚燒溫度（Temperature） 一般來(lái)說(shuō)，焚燒溫度越高，廢物燃燒所需的停留時(shí)間就越短，焚燒效率越高，但是如果溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)爐體材料產(chǎn)生影響，還可能發(fā)生爐棒結(jié)焦等問(wèn)題。⑤過(guò)?？諝饬浚‥xcessair） 空氣量與溫度是兩個(gè)相互矛盾的影響因素，在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)廢物的特性、處理要求等加以適當(dāng)調(diào)整，一般情況下，過(guò)剩空氣量應(yīng)控制在理論空氣量的1.7-2.5倍。在焚燒爐的操作運(yùn)行過(guò)程中，焚燒溫度、停留時(shí)間、湍流程度、過(guò)?？諝饬渴撬膫€(gè)最重要的影響因素，而且各個(gè)因素間相互依賴(lài)，通常稱(chēng)為“3T-1E原則”。焚燒原理及熱工計(jì)算27焚燒熱工計(jì)算焚燒煙氣量①理論需氧量②理論需空氣量③實(shí)際空氣量④煙氣量⑤過(guò)剩空氣系數(shù)煙氣溫度熱量平衡計(jì)算焚燒原理及熱工計(jì)算28焚燒熱工計(jì)算基本概念 生活垃圾的熱值是指單位質(zhì)量的生活垃圾燃燒釋放出來(lái)的熱量，以kJ/kg計(jì)。熱值的兩種表示法：高溫?zé)嶂?粗熱值)：產(chǎn)物水是氣態(tài)低溫?zé)嶂担▋魺嶂担寒a(chǎn)物水是液態(tài)。二者之差就是水的汽化潛熱。熱值計(jì)算（Dulong）：凈熱值，NHV=2.32[14000mC+45000(mH-mO/8)-760mCl+4500mS]mc,mH,mO,mCl,mS￣代表C,H,O,Cl,S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將粗熱值轉(zhuǎn)變?yōu)閮魺嶂悼赏ㄟ^(guò)下式計(jì)算：NHV=HHV-2420[H2O+9(H-Cl/35.5-F/19)]式中：NHV￣凈熱值，kJ/kg；HHV￣粗熱值，kJ/kg；H2O￣焚燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%；H，Cl，F(xiàn)￣分別為廢物中的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，%。焚燒原理及熱工計(jì)算29焚燒熱工計(jì)算焚燒煙氣量 設(shè)1kg燃料中含有碳C(kg)、氫H(kg)、氧O(kg)、硫S(kg)、氯(kg)和水分W(kg)

則可燃組分所需的氧量減去燃料含有的氧量即為該燃料完全燃燒所需的理論空氣量Va：碳燃燒C+O2→CO2C×22.4/12Nm3氫燃燒H2+1/2O2→H2OH/2×(22.4/2)Nm3硫燃燒S+O2→SO2S×22.4/32Nm3燃料中的氧O→1/2O2O/16×(22.4/2)Nm3焚燒原理及熱工計(jì)算30焚燒熱工計(jì)算①理論需氧量 以體積表示： V0=22.4(C/12+H/4+S/32+O/32)(Nm3/kg) 以質(zhì)量表示： V0=32(C/12+H/4+S/32+O/32)(kg/kg)②理論需空氣量 以體積表示：Va=V0/0.21(Nm3/kg) 以質(zhì)量表示：Va=V0/0.23(kg/kg)焚燒原理及熱工計(jì)算31焚燒熱工計(jì)算如果在垃圾焚燒時(shí)使用了輔助燃料（如天然氣等），則可將其視為CO、H2、CH4、C2H4等的混合氣體，可補(bǔ)充分析如下：CO+1/2O2→CO2H2+1/2O2→H2OCH4+2O2→CO2+2H2OC2H4+3O2→2CO2+2H2O理論需氧量V0=1/2(CO)+1/2(H2)+3C2H4+2CH4(Nm3/Nm3)理論需空氣量Va=V0/0.21(Nm3/Nm3)焚燒原理及熱工計(jì)算32焚燒熱工計(jì)算③實(shí)際空氣量Va′=mVa 式中：m為空氣比或過(guò)剩空氣系數(shù)（采用連續(xù)式機(jī)械爐焚燒固體廢物時(shí)，通常取m=1.7-2.5）④煙氣量 濕煙氣V和干煙氣Vd 將還有水蒸氣的煙氣稱(chēng)為濕煙氣，也稱(chēng)總煙氣量V； 取出水蒸氣的煙氣稱(chēng)為干煙氣Vd；理論煙氣量 以理論空氣量完全燃燒產(chǎn)生的煙氣稱(chēng)為理論煙氣量Ve焚燒原理及熱工計(jì)算33焚燒熱工計(jì)算1kg燃料的理論煙氣量為：CO2：C*22.4/12(Nm3/kg)H2O2：H*22.4/2(Nm3/kg)燃燒產(chǎn)物W*22.4/18(Nm3/kg)燃料水分Va*x(Nm3)空氣水分SO2：S*22.4/32(Nm3/kg)N2：0.79Va+N*22.4/28(Nm3/kg)x為1Nm3干空氣中所含水蒸汽的量Nm3理論干煙氣的量Vda=（C/12+S/32+N/28）*22.4+0.79Va(Nm3/kg)理論濕煙氣量Vw=Vda+（H/2+w/18）*22.4+Va*x

(Nm3/kg)焚燒原理及熱工計(jì)算34焚燒熱工計(jì)算實(shí)際干煙氣量（Vd）和實(shí)際濕煙氣量（V）Vd=Vda+(m-1)Va=(m-0.21)Va+(C/12+S/32+N/28)*22.4(Nm3/kg)V=Vw+(m-1)Va+(m-1)Vax=(m-0.21)Va+(C/12+H/2+w/18+S/32+N/28)*22.4+mVax(Nm3/kg)根據(jù)物料平衡，濕煙氣量應(yīng)該等于燃料量，空氣量（A）和空氣中水蒸汽量（x’A）之和。即V=l+（l+x’）A（kg/kg）式中：x’為1kg干空氣中所含水蒸汽的量kg，x’=18*x/29。焚燒原理及熱工計(jì)算35焚燒熱工計(jì)算若使用輔助燃料時(shí)，則每1Nm3的氣態(tài)燃料在助燃空氣Va‘=（mVa）供應(yīng)下，會(huì)產(chǎn)生廢氣組成如下：Vo2=0.21(m-1)Va(Nm3/Nm3)Vn2=0.79mVa+(N2)(Nm3/Nm3)Vco2=(CO2)+(CO)+(CH4)+2(C2H4)(Nm3/Nm3)VH2o=(H2)+2(CH4)+2(C2H4)(Nm3/Nm3) 則助燃燃料的總廢氣量為：V=Vo2+Vn2+Vco2+VH2o焚燒原理及熱工計(jì)算36焚燒熱工計(jì)算⑤過(guò)?？諝庀禂?shù)

在實(shí)際操作中，為了掌握燃燒狀況，常常通過(guò)測(cè)定煙氣組分求算過(guò)?？諝庀禂?shù)m。 煙氣中各組分的分量用(CO2)、(CO)、(N2)、(O2)、(SO2)表示，則實(shí)際供氧量Va’和理論供氧量Va可以用不參與燃燒反應(yīng)的N2為基準(zhǔn)計(jì)算：實(shí)際供氮量=(干煙氣中N2量-燃料中N2量)=(N2)Vd-N*22.4/28(Nm3/kg)實(shí)際供氧量 Va’=實(shí)際供氮量*0.21/0.79=0.21((N2)Vd-N*22.4/28)/0.79(Nm3/kg)理論供氧量=實(shí)際供氧量Va‘-過(guò)剩氧量經(jīng)計(jì)算可得，m=0.21/[0.21-(O2)]焚燒原理及熱工計(jì)算37焚燒熱工計(jì)算煙氣溫度燃料與空氣混合燃燒后，在沒(méi)有任何熱量損失的情況下，燃燒煙氣所能達(dá)到的最高溫度稱(chēng)為“絕熱火焰溫度”；由于熱量損失，實(shí)際煙氣溫度總是低于絕熱火焰溫度，它是理論上可以達(dá)到的最高煙氣溫度(即爐膛溫度)。HL=VCPg(T-T0)式中：HL：燃料的低熱值（kJ/kg）；V：總煙氣量（kg/kg）

CPg：近似等壓比熱容，在0-1000℃范圍內(nèi)，約為1.254kJ/kg℃T：最終煙氣溫度℃；T0

：助燃空氣溫度或大氣溫度℃此時(shí)T可當(dāng)成是近似的理論燃燒溫度（絕熱火焰溫度）T=T0+HL/VCPgT實(shí)際=T0+(HL-△H)/VCPg焚燒原理及熱工計(jì)算38焚燒熱工計(jì)算熱平衡計(jì)算①入熱燃料發(fā)熱量Hi1采用高熱值時(shí)，Hi1=Hh（kcal/kg）采用低熱值時(shí)，Hi1=HL（kcal/kg）燃料顯熱Hi2Hi2=Cf(θf(wàn)-θ0

)式中：Cf：燃料比熱（kcal/kg·℃）垃圾的Cf=0.6-0.7kcal/kg·℃

θf(wàn)：燃料溫度（℃）；

θ0：基準(zhǔn)溫度（℃）。焚燒原理及熱工計(jì)算39焚燒熱工計(jì)算助燃空氣顯熱Hi3Hi3=A·Ca(θa-θ0

)式中：A：助燃空氣量(kg/kg或Nm3/kg)；Ca：空氣的等壓比熱(kcal/kg·℃或kJ/kg·℃)；θa：空氣入口溫度(℃)。②出熱煙氣帶走的熱量H01以低熱值計(jì)算：H01=CdCg(θg-θ0

)+(Cw-Cd)Cs(θg-θ0

)式中：Cg:煙氣平均等壓比熱；Cs:水蒸汽平均等壓比熱；θg:煙氣溫度。以高熱值計(jì)算：H01=CdCg(θg-θ0

)+(Cw-Cd)[Cs(θg-θ0

)+r]式中：r:水的蒸發(fā)潛熱。焚燒原理及熱工計(jì)算40焚燒熱工計(jì)算不完全燃燒造成的熱損失H02

底灰：H02’=6000×Iga(l-lg)(kcal/kg)式中：Ig：底灰中殘留可燃物分量；a：灰分(kg/kg)6000：底灰中殘留可燃物的熱值(kcal/kg)。 飛灰：H02”=8000×d×Cd(kcal/kg)式中：d：飛灰量(kg/kg)；a：飛灰中可燃物分量；8000：飛灰中殘留可燃物的熱值(kcal/kg)。H02=H02’+H02”（約占總出熱的0.5~2.0%）焚燒原理及熱工計(jì)算41焚燒熱工計(jì)算焚燒灰渣帶走的顯熱H03H03=a×Cas×（θas-θ0

）式中：Cas：焚燒灰渣的比熱(kcal/kg)，約等于0.3；θas：焚燒灰渣出口溫度(℃)。爐壁散熱損失H04H04’=式中：he：對(duì)流傳熱系數(shù)；θs：爐外壁表面溫度(℃)；Ts：爐外壁表面溫度(K)；θs：環(huán)境大氣溫度(℃)；Ta：環(huán)境電器溫度(K)；F：爐外壁面積(m2)；ε：爐外壁表面輻射率。H04’=λ·(θi-θs)·F/L式中：λ：爐壁的導(dǎo)熱系數(shù)；θi：爐內(nèi)壁溫度；L：壁厚(m).H04=H04’/M式中：M：?jiǎn)挝粫r(shí)間的投料量焚燒原理及熱工計(jì)算42焚燒系統(tǒng)典型焚燒系統(tǒng)機(jī)械爐床焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐流化床焚燒爐模組式固定床焚燒爐焚燒系統(tǒng)43焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)44典型焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)輔助系統(tǒng)核心設(shè)備機(jī)械爐流化床爐旋轉(zhuǎn)窯爐模組式爐多段爐貯存系統(tǒng)加料系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)灰渣處理系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)尾氣處理系統(tǒng)余熱回收系統(tǒng)45焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)46典型焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)47典型焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)48機(jī)械爐床焚燒爐特點(diǎn)廢物處理量大不需要特殊的預(yù)處理；設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。助燃空氣焚燒系統(tǒng)助燃空氣一次空氣二次空氣一次空氣由爐排下方吹入，其作用是提供廢物燃燒所需的氧氣一次空氣的另一個(gè)作用是防止?fàn)t排過(guò)熱，通常助燃空氣的預(yù)熱溫度應(yīng)控制在250℃以下二次空氣由爐排上方吹入，其主要作用是使?fàn)t膛內(nèi)氣體產(chǎn)生攪動(dòng)，造成良好的混合效果為煙氣中未燃盡的可燃組分氧化分解提供氧氣49機(jī)械爐床焚燒爐焚燒系統(tǒng)50機(jī)械爐床焚燒爐燃燒室爐排爐排的作用輸送廢物及灰渣通過(guò)爐膛攪拌和混合物料使從爐排下方進(jìn)入的一次空氣順利通過(guò)燃燒層爐排的形式往復(fù)式爐排滾動(dòng)式爐排搖動(dòng)式爐排逆動(dòng)式爐排焚燒系統(tǒng)51機(jī)械爐床焚燒爐焚燒系統(tǒng)52機(jī)械爐床焚燒爐爐膛溫度爐膛內(nèi)的溫度一般應(yīng)為700~1000℃，最好控制在850~950℃之間。焚燒系統(tǒng)爐膛溫度上限設(shè)置下限設(shè)置惡臭物質(zhì)的氧化分解一般認(rèn)為在700℃以上時(shí)進(jìn)行比較安全低溫燃燒時(shí)容易產(chǎn)生劇毒物質(zhì)二惡英，當(dāng)爐溫高于850℃時(shí)，二惡英則由生成轉(zhuǎn)向分解考慮設(shè)備的腐蝕和灰渣的結(jié)焦（焚燒灰的熔融溫度大約在1100~1200℃之間）減少煙氣中NOx的形成53機(jī)械爐床焚燒爐爐膛構(gòu)造焚燒爐的爐膛通常應(yīng)設(shè)置成兩個(gè)燃燒室：第一燃燒室主要完成固體物料的燃燒和揮發(fā)組分的火焰燃燒；第二燃燒室主要對(duì)煙氣中的未燃盡組分和懸浮顆粒進(jìn)行燃燒。焚燒系統(tǒng)干燥段進(jìn)料口燃燒段后燃燒段二次空氣第二燃燒室第一燃燒室54機(jī)械爐床焚燒爐爐膛內(nèi)煙氣的流動(dòng)狀態(tài) 煙氣在爐膛內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)可以根據(jù)爐膛構(gòu)造設(shè)計(jì)的不同分為：①對(duì)流式；②并流式；③交流式；④二次回流式。焚燒系統(tǒng)對(duì)流式并流式交流式二次回流式55機(jī)械爐床焚燒爐煙氣冷卻系統(tǒng)冷卻方式煙氣的冷卻方式有廢熱鍋爐式、水冷式、空氣混合式和間接空冷式等。冷卻效果冷卻后煙氣的溫度通常要求控制在250-300℃。低于250℃時(shí)，煙氣中的HCl及SOx會(huì)在低溫傳熱面上凝結(jié)為鹽酸和硫酸，從而對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的低溫腐蝕；高于300℃時(shí)，煙氣中HCl與堆積在傳熱面上的粉塵發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，又會(huì)造成設(shè)備的高溫腐蝕。焚燒系統(tǒng)56機(jī)械爐床焚燒爐設(shè)計(jì)考慮因素廢物的燃料特性隨季節(jié)和區(qū)域的不同而有較大的變化；廢物中含有較多的水分；廢物中混有燃燒特性不同的物料廢物的性狀、大小不一、燃燒速度有較大的差異。焚燒爐處理能力焚燒爐處理能力評(píng)價(jià)指標(biāo)燃燒室熱負(fù)荷爐排燃燒率燃燒室熱負(fù)荷定義：燃燒室單位容積，單位時(shí)間燃燒的廢物所產(chǎn)生的熱量(低熱值)，單位是kcal/m3·hr焚燒系統(tǒng)57機(jī)械爐床焚燒爐爐排燃燒率定義：指爐排單位面積、單位時(shí)間可以焚燒的廢物量。即：G=W/(H*A)(kg/m2·hr)式中：A：爐排面積(m2)；H：每天運(yùn)行時(shí)間（hr/d）；W：廢物焚燒量（kg/d）焚燒系統(tǒng)燃燒室熱負(fù)荷負(fù)荷過(guò)大負(fù)荷過(guò)小燃燒室體積變小，爐膛溫度升高，容易加速爐壁的損傷，以及在爐排和爐壁上結(jié)焦煙氣在燃燒時(shí)的停留時(shí)間縮短，煙氣中可燃組分燃燒不完全，甚至在后續(xù)煙道中再次燃燒造成事故燃燒室容積增大，爐壁的散熱損失造成爐膛溫度的降低。當(dāng)廢物熱值較低時(shí)，會(huì)使得燃燒不穩(wěn)定，造成灰渣中熱灼減量的增加。58旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐的主體設(shè)備是一個(gè)橫置的滾筒式爐體，通過(guò)爐體的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)廢物起到攪拌和移送的作用。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐通常包括滾筒式爐體、后燃燒爐排和二次燃燒室。其特殊結(jié)構(gòu)可使空氣和廢棄物在燃燒過(guò)程中充分接觸，燃燒速度快，焚燒充分。有機(jī)物破壞率一般都能達(dá)到99.9999%以上。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，其運(yùn)行費(fèi)用和維修費(fèi)用較低。可以達(dá)到較高的爐膛溫度，適于處理PCBs等危險(xiǎn)廢物和一般工業(yè)廢物。焚燒系統(tǒng)59旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐焚燒系統(tǒng)60旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐焚燒系統(tǒng)61旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐焚燒系統(tǒng)62流化床式焚燒爐流體化原理在一流體由下往上通過(guò)固體顆粒層時(shí)，固體顆粒在流體的作用下呈現(xiàn)類(lèi)似流體行為的現(xiàn)象，稱(chēng)之為流體化。所謂流化床即是應(yīng)用同樣的原理，利用大量的氣體通過(guò)粒子床，當(dāng)氣體的拖曳力超過(guò)粒子本身的重量，而使粒子移動(dòng)并懸浮于氣流中，此種設(shè)計(jì)就稱(chēng)之為流化床（fluidization）。焚燒系統(tǒng)63流化床式焚燒爐流化床焚燒爐是在爐內(nèi)鋪設(shè)一定厚度、一定粒度范圍的石英砂或爐渣，通過(guò)底部布風(fēng)板鼓入一定壓力的空氣，將砂粒吹起、翻騰、浮動(dòng)。固定層、流動(dòng)層及夾帶層的形成都與底部吹入的空氣量有關(guān)。一般流化床焚燒爐鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量是依照燃燒所需的空氣量決定，通常輸送量控制在不發(fā)生氣相輸送狀態(tài)的范圍內(nèi)。焚燒系統(tǒng)64流化床式焚燒爐流化床壓力式流化床氣泡式流化床渦流式流化床循環(huán)式流化床加壓式流化床深床氣泡式流化床水平渦流式流化床多種固體粒子流化床常壓式流化床淺床氣泡式流化床垂直渦流式流化床單一固體粒子流化床焚燒系統(tǒng)65流化床式焚燒爐流化床的特點(diǎn)處理效率高占地面積小粉塵量大；操作運(yùn)行難度大。流化床構(gòu)造焚燒系統(tǒng)66流化床式焚燒爐焚燒系統(tǒng)67模組式焚燒爐模組式固定床焚燒爐亦稱(chēng)控氣式焚燒爐或簡(jiǎn)稱(chēng)為模組式焚燒爐。該爐型先在工廠內(nèi)鑄造好，再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)組裝后即可食用，施工工期短，但單位造價(jià)高，且壽命較短，一般模組時(shí)焚燒爐單爐的處理容量均不大，個(gè)別模組約由每日處理數(shù)百公斤到每日處理數(shù)十噸。其燃燒過(guò)程一般可在兩個(gè)燃燒室進(jìn)行，第一燃燒室設(shè)計(jì)為缺空氣系統(tǒng)，而第二燃燒室則設(shè)計(jì)為過(guò)量空氣系統(tǒng)。所謂缺空氣即助燃空氣未達(dá)理論需空氣量，于是燃燒過(guò)程變成熱解過(guò)程；而所謂超空氣及供應(yīng)的助燃空氣超過(guò)理論需空氣量，使進(jìn)入二次燃燒室的廢氣能完全燃燒。焚燒系統(tǒng)68模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)69模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)70模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)71模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)72模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)73模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)74模組式焚燒爐焚燒系統(tǒng)75模組式焚燒爐模組式焚燒爐的優(yōu)點(diǎn)：有能源回收的能力；可以在不需要大量輔助燃料的情況下進(jìn)行垃圾焚燒；因?yàn)槭褂玫闹伎諝廨^少，故熱效率較高；減少空氣污染物的排放（例如懸浮顆粒物）；將有機(jī)碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，使其易于焚燒；不需垃圾前處理；建造成本較低。模組式焚燒爐的缺點(diǎn)：因?yàn)樵诘谝蝗紵也捎醚鯕獠蛔愕姆绞饺紵?，故有較高的不完全燃燒的碳?xì)浠衔锎嬗跉堅(jiān)?；由于有不完全燃燒物的產(chǎn)生，若采用連續(xù)式進(jìn)料，其產(chǎn)物易附著于爐壁，故一般均采用批式進(jìn)料；對(duì)低熱值的廢渣處理效果很差；如果進(jìn)料的特性變化很大時(shí)，焚燒過(guò)程不易操控。焚燒系統(tǒng)76焚燒污染物控制焚燒污染物及其控制標(biāo)準(zhǔn)粒狀污染物控制技術(shù)氮氧化物控制技術(shù)酸性氣體控制技術(shù)重金屬控制技術(shù)二惡英和呋喃控制技術(shù)焚燒固體殘?jiān)刂萍夹g(shù)焚燒污染物控制77焚燒污染物及其控制標(biāo)準(zhǔn)垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣主要組成包括：CO2、H2O、N2、O2等，同時(shí)也含有部分有害物質(zhì)：煙塵、酸性氣體（HCl、HF、SO2）NOx、CO、碳?xì)浠衔铮═CH）、重金屬(Pb、Be、Hg)以及二惡英（PCDDS/PCDFS）等。歐盟與歐洲各國(guó)生活垃圾焚燒煙氣排放環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) （mg/m3）污染物歐盟德國(guó)奧地利荷蘭瑞士瑞典HCl101010102050HF110.7122SO2505050405050NO2—2001007080—CO10050505050100煙塵101015151030Hg0.050.050.050.050.10.2Cd0.050.50.050.050.10.1重金屬0.50.52111二惡英0.10.10.10.10.10.1焚燒污染物控制78焚燒污染物及其控制標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)生活垃圾焚燒煙氣排放環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) （mg/m3）

序號(hào)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)方案限值150t/d（含）以下150t/d以上1煙（粉）塵小時(shí)均值100802煙氣（格林曼黑度）小時(shí)均值113一氧化碳小時(shí)均值1001004氮氧化物小時(shí)均值2402405二氧化硫小時(shí)均值3001006氯化氫小時(shí)均值100507汞測(cè)定均值0.30.18鎘測(cè)定均值0.30.19鉛測(cè)定均值2.01.510二惡英（I-TEQ）測(cè)定均值0.08（1.0）0.03（0.5）焚燒污染物控制79粒狀污染物控制技術(shù)固體廢物焚燒系統(tǒng)中使用的除塵設(shè)備有：靜電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器以及濕法除塵設(shè)備。粒狀污染物控制技術(shù)80粒狀污染物控制技術(shù)機(jī)械式除塵器濕式除塵器過(guò)濾式除塵器電除塵器粒狀污染物控制技術(shù)81機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）的作用是顆粒物與氣流分離的裝置。主要包括：重力沉降室慣性除塵器旋風(fēng)除塵器這類(lèi)設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單、投資少、動(dòng)力消耗低，除塵效率一般在40-90%之間。常作為預(yù)處理設(shè)備，以減輕第二級(jí)除塵器的負(fù)荷。粒狀污染物控制技術(shù)82重力沉降室原理：當(dāng)含塵氣體進(jìn)入空室后，利用塵粒自身的重力作用使之自然沉降，并與氣流分離。分類(lèi)：水平氣流沉降室垂直氣流沉降室粒狀污染物控制技術(shù)83重力沉降室水平氣流沉降室粒狀污染物控制技術(shù)84重力沉降室粒狀污染物控制技術(shù)垂直氣流沉降室85慣性除塵器原理：利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)。分類(lèi)：沖擊式慣性除塵裝置單級(jí)式多極式反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置彎管型百葉窗型多層板型粒狀污染物控制技術(shù)86慣性除塵器粒狀污染物控制技術(shù)沖擊式慣性除塵裝置87慣性除塵器粒狀污染物控制技術(shù)反轉(zhuǎn)式慣性除塵裝置88旋風(fēng)除塵器原理：利用旋轉(zhuǎn)的氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)。旋風(fēng)除塵器用于工業(yè)生產(chǎn)已有百余年的歷史，廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金建筑、礦山、機(jī)械、輕紡、電力等工業(yè)部門(mén)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不需特殊的附屬設(shè)備，占地面積小，制造、安裝投資較少；操作、維護(hù)簡(jiǎn)便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較低；操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度、溫度限制。粒狀污染物控制技術(shù)89旋風(fēng)除塵器普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。按性能分類(lèi)：高效旋風(fēng)除塵器高流量旋風(fēng)除塵器通用旋風(fēng)除塵器按進(jìn)氣方式分類(lèi)切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入式按氣流組織分類(lèi)回流式旋風(fēng)除塵器筒式旁路式擴(kuò)散式直流式旋風(fēng)除塵器平旋式旋風(fēng)除塵器旋流式旋風(fēng)除塵器粒狀污染物控制技術(shù)90旋風(fēng)除塵器多管式旋風(fēng)除塵器

多管式旋風(fēng)除塵器是由多個(gè)相同構(gòu)造形狀和尺寸的小型旋風(fēng)除塵器（又叫旋風(fēng)子）組合在一個(gè)殼體內(nèi)并聯(lián)使用的除塵器組。根據(jù)旋風(fēng)管的布置方式和進(jìn)氣方向可分為：回流式多管旋風(fēng)除塵器直流式多管旋風(fēng)除塵器粒狀污染物控制技術(shù)91旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器的選擇技術(shù)性能指標(biāo)處理量Q壓力損失△P除塵效率η經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基建投資運(yùn)轉(zhuǎn)管理費(fèi)用占地面積使用壽命粒狀污染物控制技術(shù)92濕式除塵器濕式除塵器是利用液體（通常是水）與含塵氣體接觸（液滴和塵粒的碰撞、粘附及擴(kuò)散），依靠液滴、液膜、氣泡等形式洗滌氣體的凈化裝置。濕式除塵器一般由捕集塵粒的凈化器和從氣流中分離含塵液滴的脫水器兩部分組成。濕式除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，一次投資低，操作及維修方便；能處理高溫高濕或粘性大的含塵氣體。缺點(diǎn)：排出的污水和泥漿造成二次污染，需處理；水源不足的地方使用較為困難；受季節(jié)影響較大；處理對(duì)設(shè)備有腐蝕性的含塵氣體時(shí)需對(duì)設(shè)備作防腐處理。粒狀污染物控制技術(shù)93濕式除塵器濕式除塵器的式樣很多，通常是：耗能低的主要用于治理廢氣；耗能高的一般用于除塵。用于除塵的濕式除塵器主要有：噴淋塔式除塵器文丘里洗滌除塵器沖擊水浴式除塵器水膜除塵器粒狀污染物控制技術(shù)94噴淋塔式除塵器噴淋塔是構(gòu)造最簡(jiǎn)單的一種洗滌器，一般不用作單獨(dú)除塵。當(dāng)氣體需要除塵、降溫或在除塵的同時(shí)要求去除其他有害氣體時(shí)，有時(shí)采用該設(shè)備。根據(jù)噴淋塔內(nèi)氣體與液體的流動(dòng)方向，可將其分為：順流式噴淋塔式除塵器逆流式噴淋塔式除塵器錯(cuò)流式噴淋塔式除塵器粒狀污染物控制技術(shù)95文丘里洗滌除塵器文丘里洗滌除塵器是濕式洗滌器中除塵效率最高的一種除塵器。但動(dòng)力消耗比較大，阻力一般為1470~4900Pa。文丘里洗滌除塵器是由文丘里管和脫水裝置兩部分組成。原理：粒狀污染物控制技術(shù)96沖擊水浴式除塵器沖擊水浴式除塵器是一種高效率濕式除塵設(shè)備，它沒(méi)有噴嘴，也沒(méi)有很窄的縫隙。故不易發(fā)生堵塞，是一種比較常用的濕式除塵設(shè)備。構(gòu)造及工作原理粒狀污染物控制技術(shù)97水膜除塵器水膜除塵器是采用噴霧或其他方式，使除塵裝置的壁上形成一薄層水膜，以捕集粉塵。常用的水膜除塵器有以下兩種形式：管式水膜除塵器立式旋風(fēng)水膜除塵器臥式旋風(fēng)水膜除塵器粒狀污染物控制技術(shù)98管式水膜除塵器管式水膜除塵器是一種阻力較低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、而除塵效果較高的除塵器，其管材可以用玻璃、竹、陶瓷、搪瓷、水泥或其他防腐、耐磨材料制造。粒狀污染物控制技術(shù)99立式水膜除塵器立式水膜除塵器是一種運(yùn)行簡(jiǎn)單、維護(hù)管理方便的除塵器，一般用耐磨、耐腐蝕的麻石砌筑。尤其適用于濕度大的地方。但其耗水量比較大，廢水需經(jīng)處理才能排放。粒狀污染物控制技術(shù)100臥式旋風(fēng)水膜除塵器臥式旋風(fēng)水膜除塵器是一種阻力不高而效率比較高的除塵器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作、維護(hù)方便，耗水量小，且不易磨損。主要應(yīng)用于機(jī)械和冶金等行業(yè)。粒狀污染物控制技術(shù)101濕式除塵器濕式除塵法在凈化后的氣體從除塵器排出時(shí)，一般都帶有水滴。為除去這部分水滴，在濕式除塵器之后，都附有脫水裝置。脫水方式主要有：重力沉降法碰撞法離心法過(guò)濾法粒狀污染物控制技術(shù)102過(guò)濾式除塵器是以一定的過(guò)濾材料，是含塵氣流通過(guò)濾料來(lái)達(dá)到分離氣體中固體粉塵的一種高效除塵設(shè)備。常用的方法有：空氣過(guò)濾器（利用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料）袋式除塵器（利用纖維織物作濾料）顆粒除塵器（采用廉價(jià)的砂、礫、焦炭等顆粒物作為濾料）粒狀污染物控制技術(shù)103袋式除塵器一般除塵效率都可達(dá)到99%以上。原理：利用濾料的截留、顆粒的慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用將顆粒阻截在濾料表面，而將粉塵從氣流中分離出來(lái)。對(duì)于袋式除塵器，按照清灰方式可分為：人工拍打袋式除塵器、機(jī)械振打袋式除塵器、氣環(huán)反吹袋式除塵器和脈沖袋式除塵器。按照含塵氣體進(jìn)氣方式可分為：內(nèi)濾式和外濾式袋式除塵器。按照氣流與被分離的粉塵下落方向可分為順流式和逆流式袋式除塵器兩類(lèi)。按動(dòng)力裝置布置的位置分為正壓式和負(fù)壓式袋式除塵器。按照濾袋的形狀可分為圓袋和扁袋式除塵器。粒狀污染物控制技術(shù)104袋式除塵器袋式除塵器的濾料與選用對(duì)濾料的要求，必須根據(jù)含塵氣體的性質(zhì)（溫度、濕度，粒徑及含塵濃度等）來(lái)選擇濾料。濾料的種類(lèi)與選用濾料的種類(lèi) 氣體和塵粒的性質(zhì)，溫度，濕度；濾料耐久度，化學(xué)穩(wěn)定性，價(jià)格等。濾料的選用 清灰的難易，濾料的性能，強(qiáng)度及有效的過(guò)濾面積等。粒狀污染物控制技術(shù)105脈沖袋式除塵器脈沖袋式除塵器是一種周期性向?yàn)V袋內(nèi)或?yàn)V袋外噴吹壓縮空氣來(lái)達(dá)到清除濾袋上積塵的袋式除塵器。處理能力大，除塵效率高、濾袋使用周期長(zhǎng)，應(yīng)用廣泛。粒狀污染物控制技術(shù)106機(jī)械振打袋式除塵器機(jī)械振打袋式除塵器是指采用機(jī)械傳動(dòng)裝置周期性振打?yàn)V袋，以清除濾袋上粉塵的裝置。按照振打部位的不同，可以分為：頂部振打袋式除塵器中部振打袋式除塵器

由于借助機(jī)械振打方式清灰，所以過(guò)濾負(fù)荷較高，但由于濾袋受到機(jī)械力的作用，損壞較快。粒狀污染物控制技術(shù)107氣環(huán)反吹袋式除塵器氣環(huán)反吹袋式除塵器是以高速氣體通過(guò)氣環(huán)反吹濾袋的方法達(dá)到清灰目的的袋式除塵器。適用于高濃度和較潮濕的粉塵，也可用于空氣中含有水汽的場(chǎng)合，但濾袋磨損較快。粒狀污染物控制技術(shù)108扁袋式除塵器將濾袋的橫截面形狀作成梯形或楔形的袋式除塵器成為扁袋式除塵器。與圓袋的除塵器相比，在濾布和單位面積上的過(guò)濾負(fù)荷相同的情況下，其占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，在單位體積內(nèi)可以布置較多的過(guò)濾面積。粒狀污染物控制技術(shù)109顆粒除塵器顆粒除塵器的濾料層有水平和垂直兩種布置方式，分別稱(chēng)為顆粒層除塵器和顆粒床除塵器。顆粒層清灰時(shí)顆粒濾料呈現(xiàn)浮動(dòng)狀態(tài)的顆粒層除塵器又叫沸騰顆粒層除塵器。顆粒除塵器優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高適應(yīng)性廣處理粉塵氣量、氣體溫度和入口濃度等參數(shù)的波動(dòng)對(duì)除塵效率的影響不敏感。采用適當(dāng)?shù)臑V料可以處理高溫氣體。顆粒濾料除塵器均為干式作業(yè)，不需用水，不存在二次污染。粒狀污染物控制技術(shù)110顆粒層除塵器粒狀污染物控制技術(shù)111沸騰顆粒層除塵器粒狀污染物控制技術(shù)112移動(dòng)式顆粒層除塵器右圖是由江蘇理工大學(xué)設(shè)計(jì)制造的新型移動(dòng)式顆粒層除塵器。該設(shè)備從根本上解決了顆粒層除塵器的運(yùn)行可靠問(wèn)題。粒狀污染物控制技術(shù)113電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒帶電，并在電場(chǎng)的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。粒狀污染物控制技術(shù)114電除塵器電除塵器類(lèi)型按氣體流向可分為：立式電除塵器和臥式電除塵器；按清灰方式可分為：干式電除塵器、濕式電除塵器和電除霧器；按集塵的結(jié)構(gòu)型可分為：管式電除塵器和板式電除塵器；按電極在電除塵器內(nèi)的配置和位置可分為：?jiǎn)螀^(qū)式和雙區(qū)式。粒狀污染物控制技術(shù)115有害氣體控制技術(shù)氮氧化物控制技術(shù)酸性氣體控制技術(shù)重金屬控制技術(shù)二惡英和呋喃控制技術(shù)有害氣體污染物治理技術(shù)116有害氣體污染物治理技術(shù)吸收法吸附法催化法燃燒法冷凝法膜分離法電子束照射凈化法生物凈化法有害氣體污染物治理技術(shù)117吸收法吸收法是利用氣體混合物中的一種或多種組分在選定的吸收劑中的溶解度不同或與吸收劑中的組分發(fā)生選擇性的化學(xué)反應(yīng)，從而將其從氣相分離出去的操作過(guò)程。吸收法可以分為以下兩種類(lèi)型：物理吸收對(duì)于高濃度氣體，可考慮物理吸收，進(jìn)而便于物質(zhì)回收?；瘜W(xué)吸收對(duì)于低濃度有害氣體采用化學(xué)吸收效果好。吸收法治理氣態(tài)污染物具有工藝成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低等特點(diǎn)，但必須對(duì)吸收液進(jìn)行適當(dāng)處理或回用，否則易造成二次污染或?qū)е沦Y源浪費(fèi)。有害氣體污染物治理技術(shù)118吸收法吸收劑的種類(lèi)及選擇水：水是常用的吸收劑，價(jià)廉易得，工藝簡(jiǎn)單，是許多吸收過(guò)程(尤其是物理吸收）的首選吸收劑。增溶劑：水既可直接做吸收劑，也可在其中加入增溶劑，從而增大某些被吸收物質(zhì)的溶解度，加大吸收效果。酸性吸收液。用于吸收堿性氣體，如用硫酸、硝酸吸收NH3。堿性吸收液。用于吸收能和堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。有機(jī)吸收液。有機(jī)廢氣一般可用有機(jī)吸收劑吸收，如用汽油吸收烴類(lèi)氣體、苯和瀝青煙等。固體吸收劑。粉狀或粒狀吸收劑，但應(yīng)用較少。有害氣體污染物治理技術(shù)119吸收法吸收工藝的配置與選擇 要考慮多方面的因素如吸收劑的選擇、吸收劑的性質(zhì)和特點(diǎn)、吸收設(shè)備的選擇及其特性、吸收劑的再生、廢氣的組成及性質(zhì)、被吸收組分的濃度、能量耗費(fèi)、影響吸收的因素、吸收的溫度、壓力、操作控制、經(jīng)濟(jì)等多方面因素。這里主要討論廢氣組成、溫度、操作過(guò)程中設(shè)備維護(hù)及凈化后廢氣的處理等問(wèn)題。有害氣體污染物治理技術(shù)120吸收法的工藝?yán)鋮s。生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的高溫?zé)煔庑桀A(yù)先冷卻到適當(dāng)溫度(一般為333K左右)后再進(jìn)行吸收，常用的冷卻方法有:1)在低溫?zé)峤粨Q器中間接冷卻裝置2)直接增濕冷卻3)用預(yù)洗滌塔(或預(yù)洗滌段)冷卻，除塵。設(shè)備和管道的結(jié)垢與堵塞。。除霧。氣體的再加熱。塔內(nèi)降溫有害氣體污染物治理技術(shù)121常用的吸收設(shè)備按氣液接觸基本構(gòu)件特點(diǎn)，可分為填料塔板式塔特種接觸設(shè)備噴灑塔噴射吸收器文丘里吸收器有害氣體污染物治理技術(shù)122填料塔填料塔內(nèi)以填料作為氣液接觸的基本構(gòu)件。填料塔屬于微分接觸逆流操作，塔體組成結(jié)構(gòu)如右圖所示。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易(宜于用耐腐蝕材料制造)、氣體變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)、阻力小(490Pa/m塔高)等優(yōu)點(diǎn)。不適于含塵量大的氣體的吸收，堵塞后不易清除。有害氣體污染物治理技術(shù)123板式塔板式塔是在塔體內(nèi)設(shè)置一層層的塔板作為氣液接觸的基本構(gòu)件。屬于逐級(jí)階梯接觸逆流操作。與填料塔相比，板式塔空塔速度高，因而生產(chǎn)能力大，直徑較大的板式塔，檢修容易，造價(jià)較低，可處理濃度較高的氣體。缺點(diǎn)是壓降大，即阻力大，壓力損失為980~1960Pa/板。操作彈性小，氣流急速變化時(shí)不操作。有害氣體污染物治理技術(shù)124特種接觸設(shè)備——噴灑塔有害氣體污染物治理技術(shù)125特種接觸設(shè)備——噴射吸收器有害氣體污染物治理技術(shù)126特種接觸設(shè)備——文丘里吸收器有害氣體污染物治理技術(shù)127吸附法吸附凈化法是利用多孔性固體物質(zhì)具有選擇性地吸附廢氣中的一種或多種有害組分的特性來(lái)處理廢氣的。按作用力不同可分為兩種:物理吸附由分子間范德華力引起的，吸附質(zhì)和吸附劑間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸附質(zhì)和吸附劑間的吸附力不強(qiáng)，當(dāng)氣體中吸附質(zhì)分壓降低或溫度升高時(shí)，被吸附的氣體能很容易從固體表面逸出，而不改變氣體原來(lái)的性狀?；瘜W(xué)吸附化學(xué)吸附是由吸附劑與吸附質(zhì)間的化學(xué)鍵力引起的，吸附需要一定的活化能，即升高溫度可提高吸附速率。有害氣體污染物治理技術(shù)128吸附法吸附法治理氣態(tài)污染物必須考慮吸附和吸附劑再生的全部過(guò)程。 高濃度廢氣不宜用吸附法。吸附法常用于用其他方法難以分離的低濃度(如10-6含量級(jí))有害物質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格的廢氣處理，如用活性碳吸附低濃度氣體，就是利用吸附劑高的選擇性達(dá)到好的分離效果。有害氣體污染物治理技術(shù)129吸附法設(shè)備吸附法設(shè)備主要類(lèi)型有：固定床吸附器立式固定床吸附器臥式固定床吸附器環(huán)式固定床吸附器移動(dòng)床吸附器流化床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)130立式固定床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)131臥式固定床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)132環(huán)式固定床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)133移動(dòng)床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)134流化床吸附器有害氣體污染物治理技術(shù)135催化法催化法凈化氣態(tài)污染物是利用催化劑的催化作用(改變化學(xué)反應(yīng)速度)，將廢氣中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害或易于去除或回收利用的物質(zhì)的凈化方法。催化劑有較強(qiáng)的選擇性，因此氣態(tài)污染物的催化凈化關(guān)鍵在于催化劑的選擇，但應(yīng)注意催化劑的老化和中毒。催化凈化法根據(jù)反應(yīng)機(jī)理可分為催化氧化和催化還原兩種選擇催化劑時(shí)應(yīng)考慮催化劑的活性選擇性、熱穩(wěn)定性、一定的機(jī)械強(qiáng)度及良好的抗毒性能。為避免催化劑中毒，應(yīng)了解反應(yīng)物原料中哪些是該反應(yīng)所用催化劑的毒物及致毒劑量。有害氣體污染物治理技術(shù)136催化法反應(yīng)器及催化系統(tǒng)氣固催化反應(yīng)器是催化法凈化氣態(tài)污染物的主要設(shè)備。氣固催化反應(yīng)器分固定床、流化床和移動(dòng)床反應(yīng)器三類(lèi)。其中固定床催化反應(yīng)器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑不易磨損，催化劑用量相對(duì)較少，床層內(nèi)氣體流動(dòng)模型簡(jiǎn)單，容易控制，反應(yīng)氣體與催化劑接觸緊密，反應(yīng)速率快，轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。固定床反應(yīng)器根據(jù)換熱和要求方式的不同，分為絕熱式與換熱式兩大類(lèi)。絕熱式反應(yīng)器分為單段式和多段式；換熱式反應(yīng)器主要是管式反應(yīng)器，管式反應(yīng)器又以催化劑的裝填部位不同分為多管式和催劑列管式兩種。137多段式絕熱式固定床反應(yīng)器138燃燒法燃燒凈化是利用某些廢氣中的污染物可燃燒氧化的特性，將其燃燒變?yōu)闊o(wú)害或易于進(jìn)一步處理和回收的物質(zhì)的方法。 如碳?xì)浠衔?、惡臭等可燃燒的氣態(tài)污染物都可用燃燒法處理。該法工藝簡(jiǎn)單，且有熱能回收利用。燃燒凈化根據(jù)燃燒溫度和燃燒狀態(tài)可分直接燃燒、催化燃燒、熱力燃燒三類(lèi)。直接燃燒用于濃度較高的可燃廢氣，它需加熱至1100℃進(jìn)行;熱力燃燒則可用于各種濃度氣體燃燒，需添加輔助燃料，需預(yù)熱至600~800℃進(jìn)行;催化燃燒常用于低濃度廢氣的燃燒，不能用于便催化劑中毒的氣體，需預(yù)熱至200~400℃進(jìn)行，預(yù)熱耗能較少，但催化劑較貴。有害氣體污染物治理技術(shù)139冷凝法冷凝法是指氣體在不同溫度及壓力下具有不同飽和蒸氣壓，在降低溫度和加大壓力時(shí)，某些氣體物質(zhì)凝結(jié)成液體分離出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到凈化和回收的目的。當(dāng)廢氣中污染物的蒸氣分壓等于該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，廢氣中的污染物開(kāi)始凝結(jié)出來(lái)，該溫度稱(chēng)為某一系統(tǒng)壓力下的“露點(diǎn)溫度”。冷凝法特別適用于回收高濃度有價(jià)值的污染物，如高濃度有機(jī)蒸氣回收等。根據(jù)被冷卻的氣體是否與冷卻液(或冷凍液)直接接觸，冷凝分為接觸冷凝和表面冷凝兩種。接觸冷凝是被冷卻的氣體與冷卻液直接接觸冷凝。它有利于傳熱，但冷凝液需進(jìn)一步處理，否則可能造成二次污染。表面冷凝亦稱(chēng)間接冷卻，通過(guò)冷卻壁把廢氣與冷卻液分開(kāi)，依靠間壁傳遞熱量，因而被冷凝的液體很純，可直接回收利用。有害氣體污染物治理技術(shù)140接觸式冷凝法141翅管空冷冷凝法142膜分離法氣體膜分離法的基本原理是混合氣體在壓力梯度作用下，透過(guò)特定薄膜時(shí)，不同的氣體具有不同的透過(guò)速度，從而使不同組分間氣體達(dá)到分離的效果。因此又稱(chēng)速度分離法。根據(jù)構(gòu)成膜的物質(zhì)不同，膜分離過(guò)程可分為：固體膜分離回收合成氨弛放氣中氫，從C5及C5以下烷烴中分離乙烯丙烯等液膜分離液膜分離技術(shù)是近一、二十年迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型分離技術(shù)。膜分離技術(shù)應(yīng)用于凈化氣體污染物是一種較新的分離凈化方法，該法具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。有害氣體污染物治理技術(shù)143電子束照射凈化法該法可同時(shí)脫硫和脫氮，并且投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，副產(chǎn)物可作肥料，無(wú)二次污染。電子束照射凈化法脫硫、脫氮的整個(gè)工序?yàn)?廢氣冷卻:溫度為150℃的排放氣體被冷卻到70℃;加氨:根據(jù)SOx與NOx確定投入廢氣中的氨量，與冷卻后的氣體一并送人容器;電子束照射:粉粒捕集:硫酸氨和硝酸氨的微粒從反應(yīng)器進(jìn)入收塵裝置，在短時(shí)間內(nèi)顆粒凝集長(zhǎng)大，被分離回收做肥料。有害氣體污染物治理技術(shù)144生物凈化法生物凈化法是利用微生物的生命活動(dòng)把廢氣中有害氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成少害甚至無(wú)害物質(zhì)的廢氣凈化法。該法具有對(duì)污染物濃度變化適應(yīng)性強(qiáng)、低能耗等優(yōu)點(diǎn)。日本、中國(guó)、荷蘭、德國(guó)等國(guó)家已成功地把它應(yīng)用于H2S、揮發(fā)性有機(jī)廢氣等的處理，去除效果在90%以上。廢氣中有機(jī)物的生物凈化分為需氧生物凈化和厭氧生物凈化兩類(lèi)，其機(jī)理同廢水處理的生物凈化機(jī)理。有害氣體污染物治理技術(shù)145重金屬控制技術(shù)重金屬物質(zhì)焚燒后的特性含重金屬的物質(zhì)經(jīng)高溫焚燒后，一部分會(huì)因燃燒而揮發(fā)，其余部分仍殘留在灰渣中，而揮發(fā)與殘留的比例則與各種重金屬物質(zhì)的飽和溫度有關(guān)。廢棄物經(jīng)焚燒后形成多種氧化物及氯化物，因揮發(fā)、熱癤、還原、氧化等作用，可能進(jìn)一步發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物包括元素態(tài)重金屬、重金屬氧化物及重金屬氯化物等。元素態(tài)重金屬、重金屬氧化物及重金屬氯化物在廢氣中將一特定的平衡狀態(tài)存在，且因其濃度各不相同，各自的飽和溫度亦不相同，遂構(gòu)成了復(fù)雜的連鎖關(guān)系。146重金屬控制技術(shù)重金屬去除機(jī)理重金屬降溫達(dá)到飽和，經(jīng)凝結(jié)成粒狀物后被集成設(shè)備收集除去；飽和溫度較低的重金屬元素雖無(wú)法充分凝結(jié)，但會(huì)因飛回表面的催化作用而形成飽和溫度較高且較易凝結(jié)的氧化物或氯化物，而易于被集成設(shè)備收集除去；仍以氣態(tài)存在的重金屬物質(zhì)，因吸附于飛灰上或噴入的活性炭粉末而被集成設(shè)備一并收集除去。因部分重金屬的氯化物為水溶性，即使無(wú)法在上述的凝結(jié)即吸附作用而除去，卻可利用其溶于水的特性，經(jīng)由濕式吸煙塔的洗滌液自廢氣中吸收下來(lái)。147重金屬控制技術(shù)148重金屬控制技術(shù)149二惡英和呋喃類(lèi)控制技術(shù)150二惡英和呋喃類(lèi)控制技術(shù)控制來(lái)源加強(qiáng)廢物資源化利用減少爐內(nèi)形成保持足夠的爐膛溫度避免爐外低溫再合成控制煙氣的排放溫度及選用吸收和吸附材料進(jìn)行吸收。151焚燒殘?jiān)刂萍夹g(shù)焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的殘?jiān)ǎ旱谆摇⒎蹓m和洗滌器產(chǎn)物。底灰中主要含有相當(dāng)數(shù)量的金屬、玻璃、及未燃盡的有機(jī)物等。底灰中未燃盡的有機(jī)物的量是衡量焚燒設(shè)備性能的重要指標(biāo)?？捎玫谆胰急M指數(shù)（AshBurnoutIndex,ABI）或熱灼減量（I）來(lái)表示：式中：a：底灰原質(zhì)量（g）b：底灰經(jīng)灼熱燃燒后的質(zhì)量（g）152概述熱解原理及方法典型固體廢物的熱解六、熱解工藝及處理技術(shù)153概述一、熱解的概念

固體廢物熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧條件下受熱分解的過(guò)程。天然：橡膠，木材，紙張，蛋白質(zhì)，有機(jī)物淀粉，纖維素人工：塑料，合成橡膠，合成纖維154固體廢物的熱解與焚燒相比有以下優(yōu)點(diǎn)1)可以將固體廢物中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以燃料氣、燃料油和炭黑為主的貯存性能源；2)由于是缺氧分解，排氣量少，有利于減輕對(duì)大氣環(huán)境的二次污染；3)廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被留在炭黑中；4)由于保持還原條件，Cr3+不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cr6+；5)NOx的產(chǎn)生量少。155方式熱量氧產(chǎn)物用途焚燒放熱需要CO2，H2O利用顯熱，大：發(fā)電；?。杭訜幔ㄖ荒芫徒茫峤馕鼰岵恍枰扇嫉头肿踊衔餁鈶B(tài)：H2，CH4，CO液態(tài)：CH3OH，CH3COOH，CH3CHO固態(tài)：焦碳，碳黑燃料油、氣便于貯藏可遠(yuǎn)距離運(yùn)輸表1熱解與焚燒的區(qū)別156熱解原理固體廢物的熱解過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，包括：大分子的鍵斷裂大分子的異構(gòu)化最后生成各種較小的分子小分子的聚合熱解產(chǎn)物包括氣固液三種形式，具體地有以下成分：1、C1-5的烴類(lèi)、氫和CO------氣態(tài)2、C25的烴類(lèi)、乙酸、丙酮、甲醇等------液態(tài)3、含純碳和聚合高分子的含碳物-----固態(tài)157熱解通式：有機(jī)固體廢物（H2，CH4，CO，CO2，H2O，NH3，H2S，HCN）氣體+有機(jī)酸，芳烴，焦油+有機(jī)液體+碳黑+爐渣例：纖維素3（C6H10O5）→8H2O+C6H8O+2CO+CH4+H2+7C其中：C6H8O代表液態(tài)油品158熱解方式 1、供熱方式內(nèi)部加熱外部加熱：效率低 2、熱分解與燃燒反應(yīng)是否在同一設(shè)備中進(jìn)行 單塔式 雙塔式 3、熱解過(guò)程是否生成爐渣造渣型非造渣型 4、熱解產(chǎn)物的狀態(tài)氣化方式 液化方式 炭化方式 5、熱解爐結(jié)構(gòu)固定層式 移動(dòng)層式或回轉(zhuǎn)式159典型固體廢物的熱解-塑料廢塑料熱解產(chǎn)物及工藝流程：（一）熱解產(chǎn)物1、塑料分類(lèi)：熱塑型，熱固性按受熱分解后的產(chǎn)物解聚反應(yīng)型：受熱分解時(shí)聚合物解離成單體，切斷單分子之間的結(jié)合鍵，如四氟乙烯，聚氧化甲烯塑料隨機(jī)分解型：受熱分解時(shí)鍵的斷裂是隨機(jī)的，產(chǎn)生無(wú)一定數(shù)目的碳原子和氫原子結(jié)合的低分子化合物，如聚乙烯，聚氯乙烯中間分解型：二者兼而有之，分解產(chǎn)物的比例隨塑料種類(lèi)，分解的溫度而不同，多數(shù)塑料均屬于此類(lèi)160熱解流程1、廢塑料的特性①導(dǎo)熱系數(shù)低，0.07-0.3kcal/(m.h.℃）相當(dāng)于木材，熱解時(shí)內(nèi)外部溫度不均一，故熱效率低下②塑料品種多，廢塑料品種混雜，分選困難1611、減壓分解流程①特點(diǎn)：微波爐與熱風(fēng)爐加熱，減壓蒸餾②流程：廢塑料＜10mm熔化爐熔融含聚氯乙烯時(shí)HCL可在回收塔回收反應(yīng)爐分解氣體燃料油破碎碳粒二爐除去金屬熱風(fēng)400-450℃6.7×104pa冷卻熱化1622、聚烯烴浴熱解流程（低溫?zé)峤饬鞒蹋├镁勐纫蚁≒VC）脫HCL的溫度比聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）分解的溫度低這一特點(diǎn)，將PE、PP、PS在400℃熔融，形成熔融液浴使PVC受熱分解優(yōu)點(diǎn)：用對(duì)流傳熱代替導(dǎo)熱系數(shù)小的熱傳導(dǎo)由于分解溫度低，沒(méi)有金屬（PVC穩(wěn)定劑）的飛散163氣體油品（C7-C30）HCL水洗塔回收作燃燒氣（C1-C4）冷凝塔回收流程：把PVC、PE、PP、PS加入到380-400℃的PE、PP、PS的熱浴媒體中PVC首先脫HCL汽化PE、PS、PP熔融形成熱浴媒體根據(jù)時(shí)間長(zhǎng)短PE、PP、2、聚烯烴浴熱解流程（低溫?zé)峤饬鞒蹋㏄S逐漸分解1643、流化床法②注意：a、正常運(yùn)轉(zhuǎn)后預(yù)熱爐停止使用b、流動(dòng)層內(nèi)設(shè)置攪拌槳，以保證流化層床溫度均一，同時(shí)防止廢塑料與熱媒體粘附在一起變成塊狀物阻止流化的進(jìn)行媒體（0.3mm砂）熱風(fēng)400-450℃廢塑料破碎5-20mm分解熱量（部分塑料燃燒）供給分解所需能量①流程：分解爐1653、流化床法③優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a、改善了傳熱效果，熱分解爐內(nèi)溫度均一b、內(nèi)熱式供熱，熱效率高缺點(diǎn)：部分廢塑料燃燒產(chǎn)生的N2、H2O及CO2夾在熱解氣中，使熱解氣熱值低；回收率較其他方法低166二、廢橡膠的熱解產(chǎn)物及工藝流程1、廢橡膠的熱解產(chǎn)物①原料：廢橡膠天然橡膠生產(chǎn)的廢輪胎工業(yè)部門(mén)的廢皮帶和廢膠管而人工合成的氯丁橡膠、丁氰橡