第五章 糖代謝 圖表

熱處理流程示意圖處理方法

焚燒處理

熱裂解

焙燒處理

其它熱處理方法

焚燒（incineration）:固體廢物高溫分解和深度氧化的處理過程（具有強(qiáng)烈放熱效應(yīng)、有基態(tài)和電子激發(fā)態(tài)的自由基出現(xiàn)、并伴有光輻射的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象

）

熱解:是將有機(jī)物在無氧或缺氧狀態(tài)下加熱，使之成為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)可燃物質(zhì)的化學(xué)分解過程。

焙燒:在低于熔點(diǎn)的溫度下熱處理廢物改變廢物的物理化學(xué)性質(zhì)以利于后續(xù)資源化利用的處理過程

干燥脫水熱分解燒結(jié)

1

4

2

3

機(jī)械化連續(xù)垃圾焚燒爐。處理能力、焚燒效果、治污↗

焚燒帶病毒、病菌的垃圾?！?、美、法等試驗研究，建立焚燒爐

19世紀(jì)中后期

20世紀(jì)初

1960’大型機(jī)械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng)1970~1990

自控、移動式機(jī)械爐排焚燒爐、多樣化、T↗

除塵資源化智能化多功能綜合性

1

2

3

4

…..

我國始于1980′

焚燒處理焚燒原理

燃燒、燃燒機(jī)理、燃燒技術(shù)、主要影響因素

熱平衡及煙氣分析

固體廢物熱值、燃燒溫度、空氣和煙氣量計算

焚燒工藝

焚燒工藝系統(tǒng)組成

焚燒爐系統(tǒng)

焚燒爐、余熱利用系統(tǒng)、焚燒爐選評

焚燒處理燃燒是具有強(qiáng)烈放熱效應(yīng)、有基態(tài)和電子激發(fā)態(tài)的自由基出現(xiàn)，并伴有光輻射的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象焚燒機(jī)理

三要素可燃物質(zhì)助燃物質(zhì)引燃火源

蒸發(fā)

揮發(fā)

分解

燒結(jié)、熔融

氧化還原

CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O

焚燒

傳熱傳質(zhì)過程

溫度著火條件焚燒技術(shù)

層狀燃燒技術(shù)

過程穩(wěn)定、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣固定爐排焚燒爐、水平機(jī)械焚燒爐、傾斜機(jī)械焚燒爐等輻射、煙氣對流，翻轉(zhuǎn)及攪動爐型設(shè)計和配風(fēng)設(shè)計

流化燃燒技術(shù)

較成熟，可處理低熱值、高水分廢物，但對入料要求均勻化、細(xì)小化流化床焚燒爐空氣流和煙氣流快速移動，物料流態(tài)化狀態(tài)

旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)

較成熟、效率高回轉(zhuǎn)窯焚燒爐滾筒、抄板

焚燒影響因素

固體廢物性質(zhì)：可燃成份、有毒害物質(zhì)、水分

焚燒溫度：850~950℃（一般）,1150℃

供氧量和物料混合程度:過剩空氣系數(shù)

停留時間:>1.5~2h（垃圾）;>2s（煙氣）

廢物料層厚度、運(yùn)動方式、預(yù)熱溫度

進(jìn)氣方式、燃燒器性能、煙凈化系統(tǒng)阻力

３Ｔ﹢１Ｅ（停留時間、溫度、湍流度和空氣過剩率）焚燒工藝

工藝系統(tǒng)

空氣系統(tǒng)

前處理系統(tǒng)

進(jìn)料系統(tǒng)

焚燒爐系統(tǒng)

其它系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)

焚燒工藝

前處理及進(jìn)料系

統(tǒng)

接受貯存分選破碎定量給料

車輛、地衡、控制間、垃圾池、吊車、抓斗、破碎和篩分設(shè)備、磁選機(jī)，以及臭氣和滲濾液收集、處理設(shè)施等。螺旋給料、爐排進(jìn)料、推進(jìn)器給料等操作

設(shè)備、設(shè)施構(gòu)筑物

焚燒工藝

焚燒爐系統(tǒng)

氣化熱解爐

氣化熔融爐

電子束焚燒爐

離子焚燒爐

催化焚燒爐

固定爐排焚燒爐

水平鏈條爐排焚燒爐

傾斜機(jī)械爐排焚燒爐

回轉(zhuǎn)式焚燒爐

流化床焚燒爐

立式焚燒爐

焚燒爐

焚燒工藝

空氣系統(tǒng)

主要

設(shè)施

抽風(fēng)、通風(fēng)管道、進(jìn)氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器等

助燃空氣

一次助燃空氣：60%~80%，干燥段15%、燃燒段75%、燃燼段10%二次助燃空氣：20%~40%，火焰上和二次燃燒室空氣

換熱器預(yù)熱

余熱鍋爐后，200~280℃

焚燒工藝

煙氣系統(tǒng)

PCDDs:TCDDsPCDFs

酸性氣體:HF、SOX、NOX、HCl

重金屬汞、鎘、鉛

煙塵

催化氧化化學(xué)吸收氧化還原濕式洗滌物理吸附靜電除塵袋式過濾離心分離重力沉降…反應(yīng)器洗滌塔吸附塔靜電除塵器布袋除塵器旋風(fēng)除塵器沉降室…A控制燃燒溫度和停留時間；B減少煙氣200~500℃停留時間；C有效凈化

焚燒工藝

其它系統(tǒng)

灰渣系統(tǒng)灰渣→收集→冷卻→輸送→渣池→抓吊→處理或外運(yùn)灰渣漏斗、滑槽、水池或噴水器、排渣機(jī)械、抓提設(shè)備、輸送機(jī)械、磁選機(jī)等。廢水處理系統(tǒng)

余熱系統(tǒng)

發(fā)電系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)

爐型

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

機(jī)械焚燒爐

容量大（單爐容量達(dá)100~500t/d）、效率高、焚燒徹底、公害易處理、燃燒穩(wěn)定、控管容易、余熱利用高

造價高、技術(shù)復(fù)雜、維修費(fèi)高，需連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行管理要求高

回轉(zhuǎn)式焚燒爐

垃圾攪拌及干燥性好、可適用中小容量（單爐容100~400t/d）、可高溫安全燃燒，殘灰顆粒小

連續(xù)傳動裝置復(fù)雜、爐內(nèi)的耐火材料易損壞

控氣式焚燒爐

適用中小容量（單爐容量150t/d）、

構(gòu)造簡單、裝置可移動、機(jī)動性強(qiáng)

燃燒不完全、燃燒效率低、使用年限短、平均建造成本較高

流化床焚燒爐

容量適中（單爐容量50~200t/d）、

燃燒溫度較低（750~850℃）、熱傳導(dǎo)好、公害低、燒效率高

操作技術(shù)高、燃料種類受到限制、進(jìn)料顆粒較小、單位處理量所需動力高、爐床材料易沖蝕損壞

垃圾衍生燃料焚燒爐

適用大容量（單爐容200~750t/d）焚燒、余熱利用率高、可資源回收

造價昂貴、設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、技術(shù)復(fù)雜、不適合高水分垃圾

焚燒爐的選評

熱解原理

熱解定義及特點(diǎn)、熱解過程及產(chǎn)物、有機(jī)固體廢物熱解機(jī)理

熱解工藝

熱解工藝分類

典型固體廢物的熱解

城市生活垃圾的熱解、廢塑料的熱解、污泥的熱解、廢橡膠的高溫?zé)峤?、農(nóng)林廢棄物的熱解

固體廢物的熱解處理熱解與焚燒比較

需氧放熱二氧化碳、水就地利用二次污染大

無氧或缺氧吸熱氣、油、炭黑貯存或遠(yuǎn)距離運(yùn)輸二次污染較小

熱裂解

焚燒

氧需求

能量

產(chǎn)物

利用

污染

生物質(zhì)、塑料類、橡膠等

熱解是將有機(jī)物在無氧或缺氧狀態(tài)下加熱，使之成為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)可燃物質(zhì)的化學(xué)分解過程。熱解的特點(diǎn)

鉻Ⅲ不轉(zhuǎn)為Ⅵ

NOx產(chǎn)量少

轉(zhuǎn)為可貯存性能源燃料氣、燃料油和炭黑

排氣量小環(huán)境污染小

硫、重金屬等大都被固定在炭黑中

熱解過程及產(chǎn)物

有機(jī)固體廢物氣體（H2

、CH4

、CO、CO2

）+有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、焦油）+固體(炭黑、灰)

3(C6H10O5)8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C

大分子鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合廢物組成、裂解溫度、催化劑等

Eg.纖維素分子裂解

熱解工藝分類

是否生成爐渣

渣造型和非造渣型

熱解、燃燒位置

單塔式和雙塔式

產(chǎn)物物理形態(tài)

氣化方式、液化方式、炭化方式

熱解爐結(jié)構(gòu)

固定床、移動床、流化床和旋轉(zhuǎn)爐

熱解溫度不同

高溫?zé)峤猓?000以上）、中溫?zé)峤猓?00-700）、低溫?zé)峤猓?00以下）

供熱方式

直接加熱

、間接加熱

熱解設(shè)備

內(nèi)熱式設(shè)備外熱式設(shè)備

密閉的容器中，在絕氧的條件下，熱量由反應(yīng)器的外面通過器壁進(jìn)行傳遞，垃圾被間接加熱而分解的過程就是外熱式分解。設(shè)備有外熱式回轉(zhuǎn)窯、豎井爐、二塔流化床也稱部分燃燒熱分解方式。反應(yīng)器中的可燃性垃圾或熱分解中分解生成的碳的部分燃燒，利用此燃燒熱式垃圾發(fā)生分解。設(shè)備有單塔流化爐、豎井爐、氣流熱分解爐及回轉(zhuǎn)窯等。熱解影響因素

熱分解溫度

固體廢物的含水率

熱分解速度

空氣量

城市生活垃圾的熱解

主要熱解技術(shù)

Occidental系統(tǒng)

新日鐵系統(tǒng)

Purox系統(tǒng)

Landgard系統(tǒng)

流化床系統(tǒng)

Garret系統(tǒng)

各系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)?

城市垃圾回收能量方法的評價比較（1000t/d）項目Landgard法Garrett法Torrax法Parox法投資額（日元/t）償還費(fèi)（日元/t）運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)（日元/t）運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)總額（日元/t）回收資源折價（日元/t）凈處理費(fèi)用（日元/t）64521513606575739301827657218436835877283530424851644327349172070284768722803576585646681188廢塑料的熱解

產(chǎn)物是燃料油或化工原料

廢塑料的熱解

槽式(聚合浴、分解槽)管式（管式蒸餾、螺旋式）流化床

在槽內(nèi)的分解過程中進(jìn)行混合攪拌，物料混合均勻，采用外部加熱，靠溫度來控制成油形狀。該法物料的停留時間較長，加熱管表面析出炭后會造成傳熱不良，須定期清理排出。

管式蒸餾先用重油溶解或分解廢塑料，然后再進(jìn)入分解爐；螺旋式反應(yīng)器則采用螺旋攪拌，傳熱均勻，分解速度快，但對分解速度較慢的聚合物不能完全實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化。采用部分塑料燃燒的內(nèi)部加熱方式，具有原料不須熔融、熱效率高、分解速度快等優(yōu)點(diǎn)。廢塑料的熱解

管式蒸餾法熱分解技術(shù)

螺旋式熱分解系統(tǒng)

流化床熱分解系統(tǒng)

比較簡單地把廢PS制成液狀單體，而且用于回收單體的分解設(shè)備、反應(yīng)溫度和停留時間均可隨意控制。

由于抽料泵會造成減壓，物料在分解管內(nèi)停留時間不穩(wěn)定；高溫分解時氣化率高；分解速度慢的聚合物不能完全實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；由于是外部加熱，所以耗能比較大。

熱解原料的分散不夠均勻，顆粒與氣體的熱交換效率低，管線容易結(jié)焦等。

污泥的熱解

污泥脫水干燥熱解炭灰分離油氣冷凝熱量回收二次污染防治

1—定量進(jìn)料器

2—蒸汽干燥器

3—1號水洗塔

4—熱解爐

5—熱風(fēng)爐

6—燃燒室

7—余熱鍋爐

8—2號水洗塔

9—吸水塔

10—