生 活 垃 圾 熱 解 技 術

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1、.生活垃圾熱解技術本期目錄綜述·1政策、標準·國外相關法律法規(guī)13新聞動態(tài)·1院內信息·科技管理18·標準管理19...綜述定義熱解(Pyrolysis)是指生活垃圾在沒有氧化劑（空氣、氧氣、水蒸氣等）存在或只提供有限氧的條件下，加熱到逾500℃，通過熱化學反應將生物質大分子物質（木質素、纖維素和半纖維素）分解成較小分子的燃料物質（固態(tài)炭、可燃氣、生物油）的熱化學轉化技術方法。通式有機固體廢物(H2、CH4、CO、CO2等)氣體＋(有機酸、焦油等)有機液體＋碳黑＋爐渣產物熱解的產物主要有可燃氣、生物油和固體

2、黑炭?？扇細猓ê铣蓺猓┛捎糜诿裼么妒潞腿∨娓晒任?、木材、果品、炒茶，發(fā)電，區(qū)域供熱，工業(yè)企業(yè)用蒸汽等。在生物質能開發(fā)水平較高的國家，還用氣化燃氣作化工原料，如合成甲醇、氨等，甚至考慮作燃料電池的燃料。生物油是高能量載體，基本上不含硫、氮和金屬成分，是一種綠色燃料。固體黑炭可用作工業(yè)燃料，制作碳基肥，改善土壤性能等。優(yōu)勢1、由于是缺氧分解，排氣量少，有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染；2、廢物中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在固體炭黑中；3、由于保持還原條件，Cr3+不會轉化為Cr6+；(4)NOx的產生

3、量少。原理從化學反應的角度對熱解進行分析，生物質在熱解過程中發(fā)生了復雜的熱化學反應，包括分子鍵斷裂、異構化和小分子聚合等反應。木材、林業(yè)廢棄物和農作物廢棄物等的主要成分是纖維素、半纖維素和木質素。熱重分析結果表明，纖維素在52℃時開始熱解，隨著溫度的升高，熱解反應速度加快，到350~370℃時，分解為低分子產物，其熱解過程為：(C6H10O5)n→nC6H10O5...C6H10O5→H2O+2CH3-CO-CHOCH3-CO-CHO+H2→CH3-CO-CH2OHCH3-CO-CH2OH+H2→CH3-C

4、HOH-CH2+H2O半纖維素結構上帶有支鏈，是木材中最不穩(wěn)定的組分，在225～325℃分解，比纖維素更易熱分解，其熱解機理與纖維素相似。從物質遷移、能量傳遞的角度對其進行分析，在生物質熱解過程中，熱量首先傳遞到顆粒表面，再由表面?zhèn)鞯筋w粒內部。熱解過程由外至內逐層進行，生物質顆粒被加熱的成分迅速裂解成木炭和揮發(fā)分。其中，揮發(fā)分由可冷凝氣體和不可冷凝氣體組成，可冷凝氣體經(jīng)過快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反應生成生物質炭、一次生物油和不可冷凝氣體。在多孔隙生物質顆粒內部的揮發(fā)分將進一步裂解，形成不可冷凝氣體和

5、熱穩(wěn)定的二次生物油。同時，當揮發(fā)分氣體離開生物顆粒時，還將穿越周圍的氣相組分，在這里進一步裂化分解，稱為二次裂解反應。分類根據(jù)反應條件和控制參數(shù)的不同，生物質熱解工藝基本上可以分為慢速熱解（炭化，carbonization）、快速熱解（液化fastpyrolysis）、氣化(gasification)、烘培(torrefaction)等。類別簡介操作參數(shù)產物液體固體氣體慢速熱解有幾千年的歷史，是一種以生成木炭為目的的炭化過程。將木材等生物質放在窯內，在隔絕空氣的情況下加熱，可以得到占原料質量30%~35%的

6、木炭產量。約400℃左右，較長蒸氣停留時間，可達數(shù)天30%35%35%快速熱解將磨細的生物質原料放在快速熱解裝置中，嚴格控制加熱速率(一般約為10~200℃/s)和反應溫度(控制在500℃左右)，生物質原料在缺氧情況下，被快速加熱到較高溫度，從而引發(fā)大分子的分解，產生約500℃左右，蒸氣停留時間短，約1s75%12%13%...小分子氣體和可凝性揮發(fā)分以及少量焦炭產物?？赡該]發(fā)分被快速冷卻成可流動的液體，成為生物油或焦油，其比例一般可達原料質量的40%～60%。當完成反應時間甚短(<0.5s)時，又稱為閃

7、速熱解。與慢速熱解相比，快速熱解的傳熱反應過程發(fā)生在極短的時間內，強烈的熱效應直接產生熱解產物，再迅速淬冷，通常在0.5s內急冷至350℃以下，最大限度地增加了液態(tài)產物(油)。氣化在高溫（750~900℃）下的熱解過程，以氣體產物為主。750~900℃5%10%85%烘培一般低于290℃，固體停留時間在10~60min，主要獲得固體產物，一般用于預處理，改善原料的性能。200~290℃，反應時間10~60min在冷凝的情況下低于5%，否則無80%20%工藝城市垃圾常見的熱解工藝包括：（1）新日鐵系統(tǒng)該系統(tǒng)是

8、將熱解和熔融一體化的設備，通過控制爐溫和供氧條件，使垃圾在同一爐體內完成干燥、熱解、燃燒和熔融。干燥段溫度約為300℃，熱解段溫度為300～1000℃，熔融段溫度為1700～1800℃，可燃燒性氣體熱值6276-10460kJ/m3。投料口采用雙重密封閥結構，可燃性氣體導入二燃室進一步燃燒．并利用尾氣的余熱發(fā)電。灰渣中殘存的熱解固相產物——炭黑與從爐下部通入的空氣在燃燒區(qū)發(fā)生燃燒反應，通過添加焦炭來補充碳源。圖1