垃圾資源化熱解處理技術原理
高溫熱解技術是在近幾年研究開發(fā)出來的一種垃圾處理新技術。90年代初，國外科學家研究發(fā)現(xiàn)垃圾焚燒過程中會產生對人體極其有害的致癌物—二惡英。因此，西方發(fā)達國家在研究治理焚燒產生的二次污染的同時，投巨資開發(fā)研究新的垃圾處理技術。垃圾熱解技術被各國環(huán)保專家普遍看好，認為這是垃圾處理無害化、減量化和資源化的一條新路。發(fā)達國家投入大量的人力物力進行研究開發(fā)，并取得可喜的成果。
1. 熱解技術原理
熱解法和焚燒法是兩個完全不同的過程。焚燒是一個放熱過程，而熱解需要吸收大量熱量。焚燒的主要產物是二氧化碳和水，而熱解的主要產物是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的氫氣、甲烷、一氧化碳；液態(tài)的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機物及焦油、溶劑油等。固態(tài)的主要是焦炭和炭黑。
熱解法是利用垃圾中有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下對其進行加熱蒸餾，使有機物產生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、可燃氣的過程。熱解產率取決于原料的化學結構、物理形態(tài)和熱解的溫度與速度。低溫、低速加熱的條件，有機分子有足夠時間在其薄弱的接點處分解，重新結合為熱穩(wěn)定性固體，而難以進一步分解，固體產率增加。高溫、高速加熱條件下，有機物分子結構發(fā)生全面裂解，生成大面積的低分子有機物，產物中氣體成分增加。對于粒度較大的有機物原料，要達到均勻的溫度分布需要較長的傳熱時間，其中心附近的加熱速度低于表面的加熱速度，熱解產生的氣體和液體也要通過較長的傳輸過程，這期間將會發(fā)生許多二次反應。有機物的成分不同，整個熱解過程開始的溫度也不同。不同的溫度區(qū)間所進行的反應過程不同，產生物的組成也不同。總之，熱解的實質是加熱有機分子使之裂解成小分子析出的過程，它包含了許多復雜的物理化學過程。
2. 熱解方法
熱分解過程由于供熱方式、產品形態(tài)、熱解爐結構等方面的不同，熱解方式各異，按熱解溫度不同，1000oC以上稱為高溫熱解，600 -700oC稱為中溫熱解，600oC以下稱為低溫熱解。熱解方式按供熱分：
（1）直接加熱法
供給被熱解物的熱量是被熱解物（所處理的廢棄物）部分直接燃燒或向熱解反應器提供補充燃料時所產生的熱，由于燃燒需要提供氧氣助燃，而采用空氣、富氧或純氧，其熱解可燃氣的熱效應是不同的，純氧作催化劑會產生CO2、H2O等氣體混在熱解可燃氣中，稀釋了可燃氣，結果降低了熱解氣的熱效應。采用空氣作催化劑還含大量的N2，更稀釋了可燃氣，使熱解可燃氣的熱值大大降低。熱解美國城市混合有機廢棄物所得可燃氣以空氣作催化劑其熱值一般在5500KJ/m3左右。采用純氧一般在11000KJ/m3左右。
（2）間解加熱法
是將被熱解的廢棄物料由直接供熱介質在熱解反應器（或熱解爐）中分離開來的一種方法。可利用干墻式導熱或一種中間介質來做傳熱。間解加熱法的主要優(yōu)點在于其產品的品位高，其產熱值可達18630 KJ/m3，相當于用空氣作氧化劑的直接加熱法產生熱值的三倍多，完全可當成燃氣直接利用。
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