固体废物处理处置及资源化 热解技术概述 热解技术概述.pptxVIP

湖南省职业教育环境工程技术专业教学资源库热解技术概述勤奋与苦学，都将会令你的人生褶褶生辉！主 讲: 赵眉飞目 录CONTENTS PAGE 1热解的定义2热解的特点热解工艺分类34热解影响因素1一、热解的定义LOGO一、热解的定义 热解在工业上也称为干馏，是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下，使有机物受热分解成分子量较小的可燃气、液态油、固体燃料的过程。 斯坦福研究所提出的定义：在不向反应器内通入氧、水蒸气或加热的CO条件下，通过间接加热使含碳有机物发生热化学分解，生成燃料的过程。LOGO一、热解的定义 反应通式：可燃气主要包括C1-5的烃类、氢和CO气体；液态油主要包括甲醇、丙酮、乙酸、C25的烃类等液态燃料。固体燃料主要含纯碳和聚合高分子的含碳物。 焚烧反应通式：焚烧：有机物+O2 = CO2+H2O+其它简单无机物+热量2二、热解的特点焚 烧热 解放热反应吸热反应 有氧无氧或者缺氧直接利用燃烧释放的热能将固废中蕴藏的热能以可燃气、液、固的形式驻留热利用率较低热利用率较高废气难处理易造成二次污染不产生大量废气，污染轻适用范围较广，主要是对热值的要求需考虑废物的组成、性质和数量等LOGO二、热解的特点热解和焚烧对比LOGO二、热解的特点固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭黑为主的贮存性能源；由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染；废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中；由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+；NOx的产生量少。3三、热解工艺分类直接（内部）供热：供给适量空气使有机物部分燃烧，提供热解所需热量 （获得低品位燃气）按供热方式间接（外部）供热：从外界供给热解所需热量 （燃气品位高但供热效率低）LOGO三、热解工艺分类高温热解：T1000℃，几乎都是直接加热方式中温热解：T=600～700℃，主要用在比较单一的废物的热解，如废轮胎、废塑料热解油化按热解温度低温热解：T600℃。农业、林业和农业产品加工后的废物用来生产低硫低灰的炭，生产出的炭视其原料和加工的深度不同，可作不同等级的活性炭和水煤气原料。 LOGO三、热解工艺分类固定床式碳化工艺单塔式造渣型按热分解过程按热解炉的结构分按是否生产炉渣分双塔式回转窑式液化工艺按产物分非造渣型气化工艺LOGO三、热解工艺分类流化床式4四、热解影响因素LOGO四、热解影响因素热解影响因素加热速率反应设备停留时间供气供氧热解温度物料性质251364LOGO四、热解影响参数热解温度 最重要的控制参数，影响目标产品的产量和成比例较低温度：大分子→中小分子 （油类含量较高）较高温度：二次裂解 （C5以下分子及H2含量较高）加热速率 影响热解产物的生成比例低温-低速：有机物分子在最薄弱的接点处分解，重新结合为热稳定性固体，难以再分解，固体含量增加。高温-高速：全面裂解，低分子有机物及气体组成增加。LOGO四、热解影响参数停留时间 决定物料分解转化率。为了充分利用原料中的有机物质，尽量脱出其中的挥发分，应延长物料在反应器中的停留时间。停留时间长，热解充分，但处理量少；停留时间短，则热解不完全，但处理量大。LOGO四、热解影响参数物料性质 物料的性质如有机物成分、含水率和尺寸大小等对热解过程有重要影响。有机物成分比例大、热值高的物料，其可热解性相对就好、产品热值高、可回收性好、残渣也少。物料颗粒的尺寸较小有利于热量传递、保证热解过程的顺利进行，尺寸过大时，情况则相反。 LOGO四、热解影响参数反应器类型 反应器是热解反应进行的场所，是整个热解过程的关键。不同反应器有不同的燃烧床条件和物流方式。一般来说，固定燃烧床处理量大，而流态化燃烧床温度可控性好。气体与物料逆流行进有利于延长物料在反应器内的滞留时间，从而可提高有机物的转化率；气体与物料顺流行进可促进热传导，加快热解过程。LOGO四、热解影响参数供气供氧 空气或氧作为热解反应中的氧化剂，使物料发生部分燃烧，提供热能以保证热解反应的进行。因此，供给适量的空气或氧是非常重要的，也是需要严格控制的。供给的可以是空气，也可以是纯氧。由于空气中含有较多的N2，供给空气时产生的可燃气体的热值较低。供给纯氧可提高可燃气体的热值，但生产成本也会相应增加。LOGO四、热解影响参数不同热解工艺的热解产物工艺停留时间加热速率温度/℃主要产物炭化几小时～几天极低300～500焦炭加压炭化15min～2h中速450焦炭常规热解几小时5～30min低速中速400～600700～900焦炭、液体1）和气体2）焦炭和气体真空热解2～30s中速350～450液体快速热解0.1～2s小于1s小于1s高速高速极高400～650650～9001000～3000液体液体和气体气体注：