代美国、德国、日本等发达国家相继开发垃圾热解气化技术。垃圾气化的工作原理:城市垃圾在贫氧条件下气化,生产可燃气体,还原重金属使其不具有剧毒性。国外研究表明,熔融过程二英分解率高达999,不低于984;有的研究者认为在1100℃时为99968,在1460℃时100、且不易再组合。高温熔融的液态渣不仅彻底分解二英,而且能将重金属稳定在晶相中(包裹在玻璃体中),即固溶在硅酸盐网状基体中,不易被酸碱浸出,稳定性很好。符合垃圾处理的资源化、无害化、减量化、稳定化的要求。成熟的热解气化熔融工艺有:1、回转窑气化熔融工艺(间接外部加热,热解气化温度450500℃,燃烧温度1300℃)2、流化床气化熔融工艺(热解气化温度>600℃,燃烧温度1300℃)成熟的直接气化熔融工艺1、高炉型直接高温气化熔融工艺(热解气化温度>1000℃,燃烧温度15001800℃,液态排渣)
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f哈尔滨市生活垃圾焚烧发电项目
方案技术设计
2、等离子体直接气化熔融(热解气化温度>1000℃,燃烧温度15002000℃,
液态排渣)
比较项目工作温度反应机理
反应方程
炉内停留时间出口粉尘量酸性物脱酸方式重金属灰渣内重金属二英飞灰处理炉渣处理可掺烧物整体运行费发电量初投资
123垃圾热解气化与直接焚烧比较
直接焚烧
热解气化
8501000℃(最高1100℃)1300℃(最高15002000℃)
氧化
还原
CO→CO2H2O→H2OFeO→FeOZ
O→Z
OPbO→PbO
>2秒
1530gNm3
排放量高
CO2C→2CO↑H2OC→H2CO↑FeOC→Fe↓CO↑Z
OC→Z
↓CO↑FbOC→Pb↓CO↑
很长
5gNm3
排放量低;几乎为零
炉外
炉内
被氧化,
溶于水,易吸收,极有害
被还原,熔化铁与重金属形成铁合金
含量高
含量低;熔融后几乎为零
易产生;易合成
大量分解、难以合成
固化;外排
熔融处理可不外排
填埋、制铺路砖等
熔融渣玻璃化,可作建筑材料、保温耐火材料等,或拉制无机纤维
生物质(流化床可掺烧煤)
焦或煤、生物质
低
高
低
高比焚烧高2030
低
高
124垃圾处理工艺推荐
垃圾无论采用哪种直接焚烧方式,重金属、二英无法彻底消除。只有采用热解
气化技术(或者1500℃以上超高温焚烧),才能达到理想的效果。
无论采用哪种气化技术,其基本热化学原理相同,只是气化温度不同、加热方
式不同、床型不同、排渣方式不同而已。
实际应用时可根据垃圾性质、成分、发热量、含水量以及地区资源状况、财
政状况,采用不同的热解气化工艺。
垃圾气化焚烧或熔融r