6-固体废物的热处理.ppt

* 6.3 其它热处理 氧化分解： 在高温煅烧时易发生分解，脱除其中的一挥发组分的过程。 1）碳酸盐的热分解：如菱镁矿、白云石、石灰石的煅烧 2）硫酸盐的热分解 3）碳素、硫化物及有机物的氧化 4）氧化铁的热分解（氧化气氛和还原气氛）等。 熔融： 将固体废物在熔点条件下转变为液相高温流体的工艺过程。有单一成分的熔融和复合组分的熔融等。 分解熔融： 在高温下转变成新的结晶矿物，同时产生具有补充组分的液相的过程。如 锆英石转变为斜锆石；莫来石转变为刚玉；堇青石转变为莫来石；高龄石转变为硅尖晶石等。 * 6.3 其它热处理 烧成： 在远高于废物热分解温度下进行的高温煅烧，也称重烧。可稳定废物中氧化物或硅酸盐矿物的物理状态，变为稳定的固相材料。 再结晶： 氢氧化物和碳酸盐矿物在较低温度下产生热分解生成的各种氧化物，一般结晶度较差，但活性大。如果将这些氧化物作为活性材料，如催化剂、催化剂载体、吸附材料以及活性填料、涂料等使用，必须充分利用它的活性状态，制止它的进一步结晶。如果将这些氧化物作为耐火材料原料、陶瓷精细陶瓷材料以及多性填料、涂料等使用，则须在更高温度下进行烧成，使之充分再结晶，提高强度。如氧化镁的转变等。 * 6.3 其它热处理 变体的稳定化： 不少氧化物和硅酸盐化合物存在有两种以上的结晶变体，天然矿物一般是以低温型产出，经过加热后可转变为高温型。如石英的转变。 胚体烧成中的玻化成瓷作用： 针对很多分散状、颗粒状或块状废物，得到活性或惰性材料粉体。 高密度矿物的稳定化： 高压生成的矿物，在常压下加热到一定温度呈现有激烈的异常膨胀，密度下降，同时发生热分解，变为常压下稳定的其他晶相。如蓝晶石转变为莫来石。 * 其他热化学处理方法 湿式氧化（Zimpro法） 概念及原理 在有水介质的条件下，加以适当的压力和温度，并供给氧气，使固体废物中的有机成分快速氧化分解为小分子有机物或无机物的过程，小分子有机物可回收做化工原料。 应用 适合处理含水量大的化工污泥和造纸黑液等难于生物降解和焚烧难以处理的废物。 特点 优点：不需脱水，过程可控，产品和能量回收率高，操作干净，二次污染小。 缺点：需高温高压，一次性投资大，限制了应用。 * 其他热化学处理方法 辐射处理： 原理 城市废物在γ射线和电子束辐射作用下，改变微生物的活力和成分，其中有些分解，有些聚合，从而达到杀菌、消毒目的。 常用的辐射源有60钴，137铯，90锶，85氪，利用废物放射性同位素是经济可行的方法。 优点：设备简单，操作容易，只要用泵或其它传送工具把废物送进辐射处理设备，经放射线照射后即可达到杀菌目的，而且穿透力强，杀菌效果彻底。 应用： 主要用于处理污泥，也可作为某些废物回收利用前的预处理，如废纤维素糖化技术。 * 焚烧处理 热解 焙烧处理 其它热 处理方法 焚烧（incineration）: 生活垃圾和危险废物的燃烧（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 ） 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。 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 煅烧 湿式氧化 辐射 1 4 2 3 热处理方法小结 热处理方法 * 焚烧和热解 固体废物的热转化技术的两种形式 a.直接利用，将固体废物作为燃料，通过焚烧回收。 b.间接利用，通过将废物转化为可被贮存的燃料（油、气体）或燃烧团，即固体废物热解回收燃料。 * 固体废物热解与焚烧比较 需氧 放热 二氧化碳、水 就地利用 二次污染大 无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小 热裂解 焚烧 不同点 氧需求 能量 产物 利用 污染 处理对象相同：生物质、塑料类、橡胶等 都是加热分解过程 都能使固体废物减量化和稳定化 相同点 * 通过本章学习，重点掌握焚烧和热解的基本原理。 熟悉热平衡和烟气分析；熟悉焚烧工艺系统组成和焚烧炉系统选择；熟悉烟气净化系统及焚烧灰渣、飞灰和二噁英控制工艺；熟悉余热利用方式 熟悉固体废物热解处理的工艺流程及常用设备选型；了解废塑料、废橡胶、污泥和农业秸秆等固体废物的热解工艺流程及常用设备选型； 了解固体废物的焙烧方法及原理。 * 固体可燃性物质的燃烧过程比较复杂，通常由热分解、熔融、蒸发和化学反应等过程所组成。 完全燃烧产物(products of complete combustion，POCs)的形成量达到最大。不完全燃烧产物(products of incomplete combustion， PICs)的形成量最小。