4固体废弃物的热处理学.ppt

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1、第四章：固体废弃物的热处理 Thermalconversiontechnologiesof solidwastes 眷 叠 御 窟 曲 矿 惧 乘 侄 枷 寒 签 裹 铆 恕 悍 媒 阵 庞 墩 挞 坟 李 嫌 悸 嘲 情 械 弗 西 练 自 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 对于含可燃成分高及有毒有 害的固体废弃物、用填埋、生物 处理法难以处理的固体废弃物， 采取热处理方式处理是一种及好 的出路。 热处理方法主要有：焚 烧、热解。 水 骏 系 匀 崇 细 铸 嗜 符 芽 元 摄 娩 氏 隙 刺 壁 院 伶 通 逻 筹 子 憾 苛 臀 肋

2、首 冕 屁 魄 绅 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 一、热处理定义 以高温分解和深度氧化为主要手段，通过改 变废物的化学、物理或生物特性和组成来处理固 体废物的过程。 煽 嘎 财 兹 哥 腋 绊 跳 律 词 密 材 绽 乡 忿 钮 备 愤 决 洱 炯 哼 先 漆 舟 森 怀 尽 猴 梨 确 赫 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二、热处理主要技术 1、焚烧 利用加热氧化作用使有机物转换成无机废物，同时减少废 物体积 作用 缩减了废物体积 灭绝了有害细菌和病毒 破坏了有毒的有机化合物 提

3、供了热能 割 歌 圈 窃 涵 炒 九 且 惟 险 逼 物 硬 姥 萌 精 便 聋 缝 馋 报 爷 串 沈 刽 忠 裸 蓬 才 沂 师 拆 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二、热处理主要技术 2、热解 在缺氧气氛中进行的热处理过程，经过热解的有机物，发 生降解，产生多种次级产物形成可燃物，包括可燃气体、有 机液体和固体残渣。是个吸热过程 操作过程 生活垃圾分解 在缺氧气氛 中高温加热 热解装置筛选、破碎 可燃气体 有机液体 固体残渣 锡 愤 舟 禁 斌 您 刨 玩 乓 黑 嘛 士 囤 禹 遮 糊 雹 凯 贮 咱 脾 米 分 煌 虱 蝇 鲜

4、岿 今 美 脱 比 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二、热处理主要技术 3、湿式氧化 根据有机物的氧化速率在高压下会大大增加的原理，用于 处理高浓度、难降解有机废液 操作过程 有机废液 通入氧气 发生氧化反应升到一定温度加压 有机物遭到破坏 捎 昭 纲 沃 容 彩 涧 蒂 记 鹅 汰 坟 墒 汐 米 婴 拽 州 申 害 究 寞 窥 枪 挑 翱 径 绦 玖 娱 羞 常 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4-1 固体废弃物的焚烧处理 CombustionofSolidWastes 微 潞

5、聪 衷 丢 僚 趣 膏 延 控 普 绥 舅 唤 游 衡 雇 棵 目 刀 仗 陡 暇 泳 荡 展 盒 鲁 解 脏 皋 蛇 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 一、概述 1、焚烧定义 焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温 条件下（一般为900左右，炉心最高温度可达1100）， 垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热 量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。 是将可燃性固体废物与空气中的氧在高温下发生燃烧反应 ，使其氧化分解，达到减容、去除毒性并回收能源的目的 采用焚烧处理城市生活垃圾时，常将垃圾储坑里的渗滤液 和臭气

6、通过水泵或风机引入焚烧炉进行焚烧处理 溢 诞 绅 堆 腊 湿 可 芝 泣 夺 毗 梨 安 办 捞 盎 行 溃 舵 式 比 要 衣 婿 万 吹 铭 瘩 角 刺 心 躇 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 2、焚烧技术发展过程 较高效率的烟气净化系统 19世纪中后期焚烧带病毒、病菌的垃圾英、美、法等试验研究， 建立焚烧炉 20世纪初机械化连续垃圾焚烧炉处理能力、焚烧效果、治 污 1960大型机械化炉排 多样化、T19701990自控、移动式机械炉排焚烧炉 除尘 资源化 智能化 多功能 综合化 我国始于1980 得 惑 冰 宇 简 尸 悼 舆 精

7、苍 眷 向 吭 嚏 却 眠 谨 治 厨 与 缀 攒 件 獭 盘 炽 荚 橇 乔 梦 宫 釜 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 3、技术主要特点 优点 垃圾焚烧后，体积可减少85 95%，质量减少20 80%。 高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质无害化 。 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比 有害废弃物直接处置容易得多。 焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点 。 热能可以利用 因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量 化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。 傀 械 酒 鞘 够 屁 影 婆 厌 腐

8、搓 娟 节 赃 燎 乞 稠 航 废 森 愚 垄 淄 虑 勋 试 鹰 字 桑 隅 明 邦 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 缺点 v焚烧法对垃圾的热值有一定要求; v建设成本和运行成本相对高; v管理水平和设备维修要求高； v焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造 成二次污染。 v不同季节、年份垃圾热值的变化不同。 外 拽 怨 房 暴 煌 剂 巷 断 锌 巍 证 艳 时 弱 生 赊 患 哪 呢 钥 撵 窝 患 工 渠 瘁 蹭 帖 垢 洽 坍 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二、焚烧原理

9、 1、干燥 利用焚烧系统热能，使入炉固体废物中的水分汽化、蒸发 的过程 进入焚烧炉的固体废物，通过高温烟气、火焰、高温炉料 的热辐射和热传导，进行加温蒸发、干燥脱水，改善固体废 物的着火条件和燃烧效果，消耗较多热能 固体废物含水率高低，决定干燥时间的长短，对于高水分 固体废物，需加辅助燃料来维持正常运行 Organicmatter+excessairN2+CO2+H2O+SO2+ash+heat 晾 艳 毕 疥 状 郎 陌 痪 九 兆 嫁 邀 亲 圃 蹈 磅 嚷 救 塑 瑰 添 罪 狠 刚 锁 映 抄 央 抿 程 噪 涉 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的

10、热 处 理 学 2、热分解 固体废物中的有机可燃物，在高温作用下进行化学 分解和聚合反应的过程 温度越高，有机可燃物热分解越彻底，热分解速率 越快 感 携 旭 慑 荡 蚁 竖 锁 劲 掖 眷 形 闹 疹 脐 绪 豆 疏 靴 皖 话 豺 毫 翟 懂 出 陨 咳 死 煞 皂 堵 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 3、燃烧 是可燃物质的快速分解和高温氧化过程 根据可燃物种类和性质，燃烧机理可划分为蒸发燃烧、分解 燃烧和表面燃烧 蒸发燃烧：可燃物质受热融化、形成蒸汽后进行的燃烧反应 分解燃烧：可燃物质中的碳氢化合物等，受热分解、挥发为 较小分子可燃

11、气体后再进行燃烧 表面燃烧：可燃物质在未发生明显的蒸发、分解反应时，与 空气接触直接进行燃烧反应 历 狡 击 纯 氦 猿 旺 赴 僚 汕 缩 租 痈 蚕 佬 晕 奏 陆 版 焊 遍 审 牟 随 次 杏 惰 市 重 膜 亿 澡 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 燃烧段 原生垃圾焚烧过程 原生垃圾 干 燥气化燃烧火焰燃烧静态燃烧 炉渣 水蒸气还原性气体火焰剩余氧气 料斗 原 生 垃 圾 干燥段 H2O 燃烧用空气 燃烧用空气 燃烧用空气 15% 75% 10% 灰 炉渣 燃烬段 O2、 N2 燃烧完了点 完 全 燃 烧 O2 辐 射 热 CmH

12、n CO、 NH3 二次助燃空气 辐射热 二次助燃空气 HCl CO2 NOx SOx O2 火 焰 定量供料器 瞪 福 闽 碘 雌 诀 韩 羔 评 亏 搪 级 丙 缴 付 可 羊 通 综 勾 将 黎 挎 柜 撅 卵 埂 碴 袋 仔 其 悯 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 三、焚烧特性 1、固体废物的三组分 水分：物料含水率太高，无法点燃，比如国内垃圾厨余含量 高，不宜点燃，欧美国家垃圾含水率低，较容易点燃 可燃分：含量越高，越易燃烧 灰分：灰分含量高时，相应的可燃分含量低，不易燃烧 2、热值 固体废物低位热值3350kJ/kg时，需添加

13、辅助燃料燃烧 柞 称 井 琐 潮 秦 照 呀 拖 材 误 佛 宣 郑 输 邵 裳 问 暑 玫 嫡 力 劳 颜 脆 效 瑟 惮 畏 绕 粪 姑 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 固体废物的热值 热值：单位质量的固体废物完全燃烧 所释放出来的热量，kJ/kg 粗热值(HHV高位热值)：是指化合物在一定温度下 反应到达最终产物的焓的变化。水为液态 净热值(NHV低位热值)：水为气态。 城市垃圾与几种典型燃料的热值，kJ/kg 废 物 煤矸石芜湖垃圾 1997 常州垃圾 1997 杭州垃圾 1997 广州垃圾 1996 上海污水厂 污泥 热 值 8

14、00 8000 286330074452441214600 劈 稚 掀 甚 梆 勾 镰 晾 登 誉 灾 忠 哭 松 龚 蓖 姬 攀 钠 武 宾 察 银 售 泻 鸿 畏 蔓 浊 伯 痰 树 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 粗热值与净热值的转换粗热值与净热值的转换 1.NHV=HHV-2420H2O+9(H-Cl/35.5-F/19) NHV：净热值，kJ/kg HHV：粗热值，kJ/kg H2O：焚烧产物中水的重量百分率，% H、Cl、F：分别为废物中氢氯氟含量的重量百分 率，% 2.NHV=2.321400mC+45000（mH-0.12

15、5mo ）-760mCl+4500mS mC、mH、mo、mCl、mS：分别代表碳、氢、氧、 氯和硫的质量分数 需 幽 驱 彦 杀 筑 陌 适 拽 塞 谢 抬 戎 璃 桔 邦 巩 转 奔 绊 劣 促 惶 嘛 馅 盾 倾 囱 差 危 盆 浚 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 关于热值的计算 例1 表72是我国武汉市城市垃圾的组分，假 设该组分的热值与美国城市垃圾的典型组分的 热值相同，可据此计算出武汉市垃圾的热值： 懂 蚊 墩 泪 察 幕 丢 席 蹿 绘 旅 挂 蔽 钡 宁 会 旦 廉 泰 实 竿 请 奉 菌 臂 曾 螺 齐 远 结 牟 鼎

16、4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 解：(1)以100为基准，分别汁算各组分的重量 厨房废渣及果皮重量100X29.53%=29.53kg 同样方法计算出木屑、杂草的重量为2kg，纸张重量为 1.35kg，塑料皮革等重量1.39kg。 (2)计算各组分产生的能量 蓬 胆 瘦 陇 支 琵 鲜 酱 旦 扶 沉 感 跑 雇 吸 蹋 家 好 撕 黄 扼 峙 醋 巴 蝇 迫 肮 直 溶 皮 例 积 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 四、焚烧效果评价 1、目测法 肉眼观测 观测焚烧烟气，判断焚烧效果，

17、烟气越黑、气量越大，焚烧 效果越差 2、热灼减量率法 指焚烧残渣经灼烧减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数 可燃物氧化、焚烧越彻底，焚烧灰渣中残留可燃成分就越少 ，热灼减量率就越小 拘 使 尔 鸟 嘘 偷 撅 窥 设 栖 兰 唉 浓 桅 谭 妆 驱 辟 枣 践 倾 榷 蔫 虚 官 垒 擂 铅 蜜 泰 诽 抵 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 3、二氧化碳法 烟道排放气中CO2浓度占CO2和CO浓度之和的百分比 二氧化碳相对浓度越高，固废焚烧越完全，焚烧效率越高 4、有害有机物破坏去除率 指焚烧过程中有害有机物减少的质量占固体废物所含有害有 机

18、物质量的百分数 焚烧越彻底，烟气、灰渣中有害有机物含量越少 显 扰 详 掺 萝 便 岁 抨 箕 鞋 蚜 嚣 例 椿 按 铜 皮 咙 等 咨 乓 逢 润 俱 厨 谐 散 褪 梧 组 书 腋 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 五、焚烧技术 1、层状燃烧技术 过程稳定、技术成熟、应用广 固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等 辐射、烟气对流，翻转及搅动 炉型设计和配风设计 吁 递 秸 沈 奥 墙 二 接 绕 俯 涝 迷 肌 诽 涟 详 戍 愉 弯 狙 基 都 辽 婚 臼 负 崎 牙 镭 嚼 静 榴 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理

19、 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 2、流化燃烧技术 较成熟，可处理低热值、高水分废物，但对入料要求均匀化 、细小化 流化床焚烧炉 空气流和烟气流快速移动，物料流态化状态 3、旋转燃烧技术 较成熟，效率高 回转窑焚烧炉 滚筒、抄板 旗 纱 蹿 恤 编 兴 砍 打 倘 逮 盅 隔 痴 划 浚 丢 木 誊 熄 舒 删 刽 峙 侄 峦 声 成 驭 晴 丛 嫁 摹 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 六、焚烧的主要影响因素 1、固体废物性质 可燃分和有毒有害物质的种类及含量、水分含量等 热值：低位热值3350kJ/kg时，需添加辅助燃料

20、 固体废物尺寸：尺寸越小，所需加热和燃烧时间越短，固体 物质燃烧时间与物料粒度12次方成正比。此外，尺寸越小， 比表面积越大，与空气接触越充分，利于提高焚烧效率 你 乍 梦 耻 文 据 豢 浙 颧 述 赖 癌 肋 堡 脂 例 卸 靖 卖 妄 傀 封 补 魏 星 崭 字 蔷 损 薯 隶 瘦 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 2、焚烧温度(temperature) 焚烧温度越高，所需停留时间越短，焚烧速率越快，焚烧 效率越高 温度过高（高于1300），会影响内衬耐火材料、会发生 炉排结焦 温度太低（低于700），会发生不完全燃烧，产生有毒 副产

21、物 最低温度要高于物料燃点温度 帜 靴 轴 瑰 坚 那 笨 爱 娱 刚 钒 壮 丧 期 给 帕 皆 外 龄 籍 兜 战 巢 幻 幸 锗 血 玛 扣 丽 窜 呐 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 3、停留时间(time) 固体废物在焚烧炉内停留时间和烟气在焚烧炉内停留时间 停留时间越长，焚烧越彻底，焚烧效果越好 停留时间过长，会使焚烧炉处理量减少，经济上不合理 停留时间过短，会造成不完全燃烧 要求垃圾停留时间达到1.52h以上，烟气停留时间达到2s 当 澄 强 瘫 搂 利 贯 凳 尾 镶 膀 亩 雏 柬 黄 耙 逃 鄂 措 舷 戌 歌 滔 赔

22、 命 跌 鸯 亢 署 口 棒 应 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4、搅动(turbulence) 促进空气与废物充分混合，以达到完全燃烧 有机械搅拌（炉床搅拌）、气流动力搅动（流化床） 5、过剩空气(excess air) 焚烧所需氧气由空气提供，通过提供足够空气保证完全反应 供给过多过剩空气会导致焚烧温度降低、烟气量增大 过剩空气是理论空气量的1.72.5倍 豺 恒 亩 近 考 痈 疏 咆 磊 娇 酣 缩 吊 构 勘 明 盈 田 癸 饭 莎 旁 债 撒 柬 非 普 宵 妨 欺 拽 堑 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固

23、 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 七、固体废物焚烧的产物 可燃的固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、氧及 少量氮、硫、磷和卤素等元素，焚烧过程中与空气中氧反 应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。主要有： 有机碳CO2 HH2O，有F或Cl存在时可能有HF、HCl 有机硫和有机磷SO2、SO3、P2O5 有机氮N2为主，少量氮氧化物 有机氟化物HF，氢不足会出现CF4、COF2（需添加 助燃料） 有机氯氯化氢（氢气不足有游离氯气产生） 有机溴化物、碘化物HBr、Br2、I2 金属卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化 物和氧化物 喧 鞠 测 阶 璃 诗 女 座 焕 兆 拽 究 惧 甚 赫

24、 恢 蔷 忘 檄 臆 纶 淄 俞 昆 局 睫 叠 圭 钎 纯 彩 简 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 有害有机废物焚烧后要求达到的三个标准 a) 主要有害有机组成（POHC）的破坏去除率（DRE）要达到 99.99%以上。 b) HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量在进入洗涤设 备之前小于1.8kg/h，若达不到该要求，则经过洗涤设备除去 HCl的最小洗涤率应为99.0%。 c)烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气过量率为50%。如 果空气过量率大于或小于50%，应折算成50%的排放量。 溪 哦 馈 腐 镁 疵 绸 玲

25、 假 赔 港 磷 昌 垮 耙 牵 猾 剃 恫 擅 境 额 芋 舒 仁 八 咱 拾 竖 度 任 碟 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 八、焚烧工艺 由前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气 系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统、 自动化控制系统组成 桐 颤 颠 努 职 舰 纶 顺 捷 嫡 默 脆 略 闯 钡 万 泊 畴 嗅 蛆 怎 苗 惠 胎 蝴 除 咀 邻 啄 刨 爬 虫 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 劳 指 孽 枯 渤 授 陕 快 学 乍 佃 耐 挝 腥 洱 孔 戌 届 颂 琶

26、鞘 园 诊 舟 颁 挝 竣 绒 窒 盲 雏 莽 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 地中衡 吊机 焚 烧 炉 脱除HCl装置 除尘器 引风机 烟囱 灰渣吊机 灰渣池 吸铁器 出渣机 空气预热器 蒸汽空气加热器 二次风 一 次 风 二次风 鼓风机 垃圾贮槽 效 象 弊 茨 胖 冕 蚜 砒 牟 郎 个 冯 掂 巡 滋 慧 震 抉 暴 侨 悄 疹 坯 雄 终 捧 纽 阴 印 吐 网 坤 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 图4-4 或 妄 纵 尤 渠 扬 致 憾 训 谷 帜 臭 咨 郑 痉 诉 遵

27、 培 讹 苫 诗 荚 涪 沼 窝 挠 她 馋 像 仔 恬 猜 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 1、前处理系统 主要操作：固体废物的接收、贮存、分选或破碎 具体包括固体废物运输、计量、登记、进场、卸料、混料、破 碎、手选、磁选、筛分等 主要设施：车辆、地衡、控制间、垃圾池、吊车、抓斗、破 碎和筛分设备、磁选机，臭气和渗滤液收集、处理设施等 2、进料系统 主要作用：向焚烧炉定量给料 主要进料方法：炉排进料、螺旋给料、推料器给料 及 姚 胸 并 曲 务 骋 数 纳 火 彤 筑 眼 涌 药 庆 柄 功 遏 贪 孪 真 傅 迅 服 昂 堑 缺 否

28、覆 隋 段 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 菌 协 悔 衍 太 糠 范 羡 宪 雕 尘 诡 鸡 壹 视 洛 教 竞 裤 肿 赌 铺 雅 做 迟 喀 冉 困 烃 蟹 驮 直 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 3、焚烧炉系统 主要作用：完成固体废物蒸发、干燥、热分解和燃烧 焚烧炉类型：固定炉排焚烧炉、水平链条炉排焚烧炉、倾斜 机械炉排焚烧炉、回转式焚烧炉、流化床焚烧炉、立式焚烧炉 、气化热解炉、气化熔融炉、电子束焚烧炉、离子焚烧炉、催 化焚烧炉等 赊 藻 倚 辅 试 蒜 丸 佐 出 甫 登

29、 担 步 徘 藻 掩 琅 胁 酶 醋 烤 骏 茹 见 膀 讹 仅 狈 朋 嗽 猪 氟 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4、空气系统 作用：为固体废物正常焚烧提供必需的助燃氧气；冷却炉 排、混合炉料、控制烟气气流 一次助燃空气：指由炉排下送入焚烧炉的助燃空气。 6080%，干燥段15%，燃烧段75%，燃烬段10% 二次助燃空气：指火焰上空气和二次燃烧室的空气。 2040% 换热器预热助燃空气：能改善焚烧效果，提高焚烧系统的 有用热，有利于余热回收。设在余热锅炉后，200280 主要设施：通风管道、进气系统、风机和空气预热器 泰 宦 侦 骂

30、雄 暑 皑 懒 渍 坤 啤 合 咀 寿 圃 勺 凳 揭 历 背 览 卞 勾 杆 吕 泼 喇 夸 鸯 奥 雕 焊 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 5、烟气系统 作用：去除烟气中的颗粒状污染物和气态污染物，实现达 标排放 颗粒状污染物：通过重力沉降、离心分离、静电除尘、袋 式过滤等手段去除 气态污染物：SOx、NOx、HCl及有机气体，利用吸收、吸附 、氧化还原等技术净化，有干法、半干法、湿法工艺 砖 酥 汪 栅 拼 啥 忠 函 敬 捣 赘 洱 槽 粟 锗 痹 酬 彤 妮 讨 酪 写 漠 图 篷 佐 挞 轰 珍 默 房 臭 4 固 体 废 弃

31、 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 （1）、烟气组成 v烟气中的主要成分：CO2、H2O、O2、N2，占烟气容 积的99%，属无害成分。 v烟气中的有害成分主要是：CO、NOx、H2S、HCl以 及一些具有特殊气味的有机有害气体，如饱和烃和 不饱和烃、烃类氧化物、卤代烃类、芳香族类物质 等，包括多氯二苯二恶英. v固体颗粒物：主要是碳黑、一些金属和盐类经蒸 发凝聚而成的粉尘。 定 侗 汐 摄 闹 烟 蔓 脉 移 博 双 薛 泞 鸽 地 卡 柳 笔 子 氖 富 廉 冯 狐 嘿 闺 湖 弗 供 书 玉 趋 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废

32、 弃 物 的 热 处 理 学 （2）、烟气中污染物来源、产生及存在原因 疯 币 寓 越 盂 悠 殊 渔 透 庞 阶 猩 獭 铬 枣 怕 桃 秩 捂 卜 所 攒 挫 吭 各 稗 激 勤 召 婿 孝 刊 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 （3）.垃圾焚烧烟气的特性 垃圾焚烧产生的烟气与其他燃料燃烧所产生的 烟气在组成上相差较大，同其他烟气相比，垃圾焚烧烟 气的特点是HCl和O2浓度特别高，粉尘中的盐分（氯化物 和硫酸盐）特别高。 骋 水 吞 住 芳 移 瞬 槛 冗 恕 条 边 樟 茂 债 吝 歧 瀑 捶 墟 铡 拢 凡 甄 霍 化 寂 敛 盲

33、菲 钻 偿 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 I I、二、二恶英恶英 二二恶英恶英的定义的定义 恶英(dioxins,简称DXN)是指一类具有某种类似 的化学结构且生物作用方式基本相同的化合物。 是一类多氯代三环芳烃类化合物的统称。 氯代二苯并二恶英(CDDs),有75种同类物; 氯代二苯并呋喃(CDFs),有135种同类物; 多氯联苯(PCBs),有209种同类物。 在这419种化合物中研究最多、毒性最强的化合 物是2,3,7,8-TCDD。 页 养 射 心 寅 层 痢 瞄 梨 鹰 液 奖 济 揣 鼻 潍 涨 二 浸 凑 馋 幻 煎 臀

34、迫 锥 眨 焚 疫 群 如 剿 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二恶英的分子结构二恶英的分子结构 氟 危 椅 廊 删 佐 作 易 熔 嫩 烈 饿 刚 掂 撅 湛 丘 仿 咒 扫 罢 溶 惫 若 啸 绳 广 斑 向 屑 界 彪 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二恶英的化学特性 v二恶英在常温下呈固态,熔点为303305。 v容易生成的温度是180400 v一般在705以下非常稳定，705以上开始分解，不易燃 烧； v酸碱环境中稳定; v难溶于水,常温下水中溶解度仅为7.210-6/;

35、v易溶于二氯苯，常温下在二氯苯中溶解度高达1400/ ,故二恶英易溶于脂肪，会在身体内积累，并难以排除。 v附着于土壤的能力非常强，不易渗出，污染地下水的可能 性很小；在土壤中的半衰期至少在1年以上。意大利的塞维 招（Seveso）二恶英污染事件发生10年后，在被污染过 的土壤中仍然残存有二恶英； v 在人体中的半衰期至少为7年，人体吸收的二恶英很难排 除体外 巨 经 舷 撒 浊 闰 砸 寅 崭 铱 氟 丑 岩 篇 恿 透 捻 号 晕 唇 伶 阻 朝 喂 最 姜 愉 惹 仆 脊 昭 稗 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 v二恶英的毒性 在8

36、个取代位置上，毒性最大的是2、3、7、8四 氯二苯二恶英（Teracholoro-Dibenzo-Dioxins，简写 为：TCDD），其毒性是： 氰化钾的1000倍 马钱子碱的500倍 一盎司（28.35克）可以杀死100万人。 TCDD在700以下，相对稳定, 高温时开始分解（ 所以对炉子的要求很高)。 堂 京 和 碧 嫡 邮 只 朽 谓 常 踪 倦 格 猩 凤 诀 土 炽 线 紫 阳 站 寻 禄 售 密 例 狮 滓 忧 授 痪 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 伏 腾 珐 荧 甲 帆 甩 芝 酪 握 芥 描 刷 谭 县 业 溶 雕 嘛

37、 匙 团 金 显 岿 秋 艾 唁 质 铭 员 枯 戒 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 一般来说，垃圾焚烧中二恶英的形成有下列途径： (1)垃圾中自身含有的二恶英类物质，大部分在高温燃烧时得以 分解，但由于二恶英具有热稳定性，仍会有一部分在燃烧以 后排放出来； (2)垃圾在燃烧过程中形成的含氯前驱体，如氯苯、氯酚、聚氯 酚类物质（PCBs）通过重排、脱氯或其它分子反应等过程会 生成二恶英,这部分二恶英在高温燃烧条件下大部分也会被分 解。 (3)小分子碳氢化合物通过聚合和环化形成多环烃化合物（PAH ），这些化合物和氯反应形成二恶英； (4)

38、在较低温度下（），二恶英前驱体在飞灰 催化作用遇适量的触媒物质（主要为重金属,特别是铜等 ）,则在高温燃烧中已经分解的二恶英将会重新生成。 (5)焚烧炉尾部净化温度在200300 下，HCl和单质氯在飞灰 催化作用下与碳氢化合物反应生成二恶英。 垃圾焚烧厂中二恶英的生成途径垃圾焚烧厂中二恶英的生成途径 听 氓 垣 侵 帘 宣 擂 篆 乳 生 擎 爵 梳 啃 憎 釜 糙 奠 擦 跋 故 诉 浴 表 株 期 澳 蝶 融 糠 桐 市 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二恶英的生成机理（1） 目前被学术界基本接受的几种二恶英生成机理如下: v直接释

39、放机理：燃烧含有微量二恶英的固体废物,在未充 分完全燃烧的条件下,其排出的烟气中必然含有残留的二恶 英。 v重新合成：反应载体为大分子的碳结构,包括:活性炭、 碳、煤灰、焦炭、残留碳、飞灰等,这些反应载体在催化剂 (主要是铜族化合物)作用下反应,生成二恶英。 (1)大分子的碳结构的边缘,以并列方式进行氯化反应,产生 邻位氯代基的碳结构; (2)氧化破坏碳结构,进行重组生成二恶英; (3)在活性碳表面进行氧化降解(氧化铜为主要催化剂),产 生芳香族氯化物(二恶英的中间产物); 奏 造 谋 郴 萎 坍 便 总 收 怒 矩 赤 掳 肥 株 萎 喜 顺 炊 浑 撕 疡 漱 增 蠕 潜 埔 的 榷 铰

40、宗 键 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 二恶英的生成机理（2） v前驱物的异相催化反应机理：发生在飞灰表面 的异相催化反应,反应物质为有机小分子,其中 包括:脂肪族(如丙烯)、单环无官能团芳香族( 如苯)、单环官能团芳香族(如苯甲酸、甲苯、 苯酚等)、氯芳香族(如氯酚、氯苯等)。 1)主要碳结构的降解作用,形成小分子物质,然后 反应产生二恶英; 2)凝结两个前驱物,形成中间产物,再进行分子间 的环化作用,形成二恶英。 空 掘 瓣 粕 哄 联 头 拔 夯 懈 肛 枪 本 求 御 肖 煮 芦 丧 语 懂 灶 长 赡 格 粹 薛 响 转 锈 羔

41、 趴 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 影响二恶英生成的因素 v碳源 v氯源 v温度 v催化剂 v氧 v水 v反应时间 云 凋 熙 殉 奎 处 髓 丁 舜 胜 勋 个 赤 狄 钩 赏 茸 葬 澡 瓤 磅 捡 咒 吹 枕 剥 跋 渺 返 烯 慰 植 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 焚烧厂二恶英防治措施(1) l）控制燃烧温度：二恶英的最佳生成温度为300，但是在 400以上时，仍然有二恶英生成的可能。当温度达到900 1000时，二恶英将无法生成。因此，维持燃烧温度高 于 1000 是防

42、止二恶英生成的首要条件； 2）提高燃烧效率：因为二恶英的生成与燃烧效率有直接的 关系，CO中的碳可能参与二恶英的生成反应。因此，供氧 充足，减少CO的生成，可以间接地减少二恶英的生成；烟 气中比较理想的CO浓度指标是低于60mg/m3, O2浓度不少于 6%,在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s; 3）加强烟道气温度控制：一般新建的大型垃圾焚烧厂都有 废热回收系统，烟道气自燃烧室进入该系统后，温度将逐 渐降低至250350左右，而此温度范围又恰巧是：二恶 英生成反应（DeNovo合成反应）的最佳区域，因此，必须 将焚烧炉出来的烟气在短时间内骤降至150以下，以确 保有效遏止二恶英的再生成；

43、 杰 联 椅 出 抢 兵 新 帜 器 乔 份 莲 唱 尼 仔 漆 斋 目 虎 臼 太 泪 抡 钻 浩 硼 陶 扳 防 扮 着 咋 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 焚烧厂二恶英防治措施焚烧厂二恶英防治措施(2)(2) 4)化学加药：向烟道中喷入NH3或喷入CaO等吸收HCI，以抑制 前驱物质的生成。 5) 选用新型袋式除尘器,控制除尘器入口处的烟气温度低于 200,并在进入袋式除尘器的烟道上设置活性碳等反应剂的喷 射装置,进一步吸附二恶英; 6)在生活垃圾焚烧厂中设置先进、完善和可靠的全套自动控制 系统,使焚烧和净化工艺得以良好执行; 7)

44、通过分类收集或预分拣控制生活垃圾中氯和重金属含量高的 物质进入垃圾焚烧厂; 8)由于二恶英可以在飞灰上被吸附或生成,所以对飞灰应用专 门容器收集后作为有毒有害物质送安全填埋场进行无害化处理 ,有条件时可以对飞灰进行低温（300400）加热脱氯处理, 或熔融固化处理后再送安全填埋场处置,以有效地减少飞灰中 二恶英的排放。 下 扳 衍 秤 漂 帅 硅 梢 脆 霖 走 置 错 爹 佰 戮 防 垣 平 棕 件 贾 御 寥 讼 删 卓 波 寇 牵 茂 砒 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 、恶臭 恶臭（stench）的定义 垃圾厌氧发酵和有机物不完全

45、燃烧产生的。多为有机硫 化物或氮化物。 恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损 害生活环境的气体物质。从广义上说,我们把散发在大气中 的一切有味物质统称为恶臭气体。 恶臭的危害 恶臭属于感觉公害,直接作用于嗅觉,给人们造成危害。 轻者给人以不愉快的感觉;重者使人呼吸困难,恶心呕吐,流 泪,甚至会引起中毒。其中有些是三致物质，有些会影响神 经系统和造血系统，有些则会引起机体的变态反应。 嗣 遇 矣 猪 遂 弧 榔 冒 句 盒 桩 金 侯 眺 帖 疮 旅 有 庇 飘 蓬 砂 拨 塔 等 赎 樱 沼 饱 桑 啸 村 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热

46、 处 理 学 恶臭的产生和组成恶臭的产生和组成 产生：未完全燃烧 一是含硫化合物,如硫化氢、硫醇类、硫醚类等; 二是含氮的化合物,如氨、胺类、酰胺、吲哚类等; 三是卤素及其衍生物,如氯气、卤代烃等; 四是烃类,如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等; 五是含氧的有机物,如酚、醇、醛、酮、有机酸等。 恶臭的防治 谁 皮 凝 搭 冬 庄 谋 系 靛 渭 剂 荷 晾 摸 杂 嘉 条 明 妮 冒 伙 砷 遍 榜 呵 营 喉 晾 椰 炔 默 在 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 脱臭方法原理适用恶臭物质 水洗法将恶臭气体溶于水中易溶于水的臭气,如脂肪酸 、胺类

47、 冷却法将含有水蒸汽的恶臭气体冷却溶 解于凝结水中 含有大量水蒸气的高温排气 ,如易溶于水的脂肪酸等 吸附法恶臭气体用活性炭、硅胶、白土 等吸附 脂肪酸、胺类及其他易溶于 水的臭气 空气稀释法恶臭气体用大量的空气稀释,降 低臭气强度 适用于所有的臭气 酸碱吸收法酸性气体用NaOH或Ca(OH)2水溶 液吸收;碱性气体用稀硫酸吸收 脂肪酸、胺类及其他易溶于 水的臭气 臭氧氧化法利用臭氧的强氧化作用氧化分解 不饱和有机化合物,硫化氢 、硫醇类、醛类等 燃烧法将可燃性恶臭气体燃烧分解适用于所有恶臭气体 生物膜法恶臭气体通过滤层由细菌分解大部分恶臭气体 常见的脱臭方法概况 闲 鳞 蓑 绦 冠 资 涛

48、哭 价 拖 实 个 炉 蹦 奔 时 寓 仔 狡 杜 四 艳 宣 扰 旺 殷 咳 肿 挥 队 辛 满 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 .粉尘 粉尘焚烧烟气中的粉尘（颗粒物）是垃圾焚 烧过程中产生的微小无机颗粒物质。 v物理原因产生的粉尘燃烧空气卷起的微小 不燃物，可燃物的灰分等。发生不完全燃烧时， 未燃碳分、纸灰等也会成为粉尘的一部分。 v热化学反应产生的粉尘高温燃烧室内氮化 的盐类，在烟气冷却后凝结成盐颗粒。 诸 柒 酿 槛 铝 谢 驹 逞 呸 扫 狸 舷 财 闺 管 坡 贼 烃 厉 郁 生 昆 揉 告 凛 鞍 膛 疟 宝 瑟 纫 暑 4

49、 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 4 固 体 废 弃 物 的 热 处 理 学 6、其它工艺系统 灰渣系统：焚烧灰渣由底灰及飞灰共同组成，多采用分开 收集方式。国外一些焚烧厂将飞灰固化或熔融后，再合并底 灰送到灰渣填埋场处置，以防止飞灰中的重金属或有机性毒 物产生二次污染 废水处理系统：将锅炉排放废水、生活污水、实验室废水 等合并在一起处理，达标后排放或回收再利用 余热系统：主要通过燃烧室四周的锅炉炉管(即蒸发器)、 过热器、节热器、炉管吹灰设备、蒸汽导管、安全阀等装置 回收余热。 发电系统：由锅炉产生的高温高压蒸汽被导入发电机，在 急速冷凝过程中推动发电机的涡轮叶片，产生电力 燃烧控制系统：根据垃圾热值以及进料量，决定垃圾在炉 床上的停留时间，使其燃烧温度维持在高温状态。一般以调 整炉床速度及控制助燃空气量，必要时加入辅助燃