伴随着垃圾处理技术的更新与发展,从填埋场开始,到生物质堆肥的使用,再到最优减量化效果的焚烧,再到热解气化技术,每一步都引领着工业发展的方向。据统计,国内垃圾主要是填埋、焚烧和堆肥。目前,填埋法占近一半,约占12%,堆肥不到10%,生活垃圾仍有30%未进行处理。那么为什么垃圾热解技术和垃圾焚烧一样能达到三化原则,却没有占据市场机遇呢?让我们先了解什么是垃圾热解技术。
热解与焚烧法是两个截然不同的过程。燃烧器是一个放热过程,热解过程要吸收大量的热量。燃烧过程中产生的主要产物为二氧化碳和水,其热解产物主要为可燃的低分子化合物:氢气。甲烷。一氧化碳;液态甲醇。丙酮。醋酸。乙醛和焦油。溶剂油等。焦炭和炭黑是主要的固态。分解是利用垃圾中有机物质的热不稳定,在无氧或缺氧条件下加热蒸馏有机物质,使有机物质发生凝结,形成各种新的气体、液体、固体,从中提炼出燃料和可燃气体。
裂解温度与原料的结构、物态、裂解温度及速率有关。在加热方式、产物形式和热解炉结构等方面,热分解过程存在着不同的热解模式。1000以上的热解,6000以上的热解。
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根据加热方式,可分为直接加热和间接加热。直热系指垃圾部分直接燃烧或向热解反应器提供空气。富氧或纯氧作为补充燃料。纯氧作催化剂,生成CO2、H2O等气体,与热解可燃气体混合,稀释可燃气体,降低热解气体的热效应。空气作为催化剂含有大量N2,稀释了可燃气体,大大降低了热解可燃气体的热值。据美国城市垃圾检测数据显示,一般情况下,空气作为催化剂的热值约为5500KJ/m3,纯氧一般为11000KJ/m3。干墙式导热或中间介质可用于间解加热。其发热量可以达到18630KJ/m3,相当于直接用空气作氧化剂直接加热法生产的热量的三倍以上,可以直接用作燃气。
垃圾热解相对于直接焚化,具有如下优点:
(1)在热解过程中,废物的有机成分可以转化为可利用的能量形式,具有更好的经济性;热解产生的气体可以根据其热值直接燃烧或与其他高热值燃料混合,焦油可以根据其性质制成燃料或提取化学原料。
(2)热解焚烧炉二次污染少,能简化污染控制,使环境更安全;热解烟气量低于直接燃烧,尤其是烟气中的重金属。二恶英类等污染物含量低,有利于烟气净化,降低二次污染物排放水平,是一种安全的垃圾处理方法。热解工艺主要包括移动床热解、流化床热解、旋转床热解等。
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