垃圾資源化熱解處理技術(shù)原理

　　 高溫?zé)峤饧夹g(shù)是在近幾年研究開發(fā)出來的一種垃圾處理新技術(shù)。90年代初，國外科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)垃圾焚燒過程中會產(chǎn)生對人體極其有害的致癌物—二惡英。因此，西方發(fā)達(dá)國家在研究治理焚燒產(chǎn)生的二次污染的同時(shí)，投巨資開發(fā)研究新的垃圾處理技術(shù)。垃圾熱解技術(shù)被各國環(huán)保專家普遍看好，認(rèn)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(dá)國家投入大量的人力物力進(jìn)行研究開發(fā)，并取得可喜的成果。

　　1.熱解技術(shù)原理

　　熱解法和焚燒法是兩個(gè)完全不同的過程。焚燒是一個(gè)放熱過程，而熱解需要吸收大量熱量。焚燒的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水，而熱解的主要產(chǎn)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(jī)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(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下對其進(jìn)行加熱蒸餾，使有機(jī)物產(chǎn)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?xì)獾倪^程。熱解產(chǎn)率取決于原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、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(jī)分子有足夠時(shí)間在其薄弱的接點(diǎn)處分解，重新結(jié)合為熱穩(wěn)定性固體，而難以進(jìn)一步分解，固體產(chǎn)率增加。高溫、高速加熱條件下，有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生全面裂解，生成大面積的低分子有機(jī)物，產(chǎn)物中氣體成分增加。對于粒度較大的有機(jī)物原料，要達(dá)到均勻的溫度分布需要較長的傳熱時(shí)間，其中心附近的加熱速度低于表面的加熱速度，熱解產(chǎn)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(yīng)。有機(jī)物的成分不同，整個(gè)熱解過程開始的溫度也不同。不同的溫度區(qū)間所進(jìn)行的反應(yīng)過程不同，產(chǎn)生物的組成也不同?？傊?，熱解的實(shí)質(zhì)是加熱有機(jī)分子使之裂解成小分子析出的過程，它包含了許多復(fù)雜的物理化學(xué)過程。

　　2.熱解方法

　　熱分解過程由于供熱方式、產(chǎn)品形態(tài)、熱解爐結(jié)構(gòu)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?zé)峤猓?00-700oC稱為中溫?zé)峤猓?00oC以下稱為低溫?zé)峤?。熱解方式按供熱分?/p>

　　(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(yīng)器提供補(bǔ)充燃料時(shí)所產(chǎn)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?xì)獾臒嵝?yīng)是不同的，純氧作催化劑會產(chǎn)生CO2、H2O等氣體混在熱解可燃?xì)庵?，稀釋了可燃?xì)?，結(jié)果降低了熱解氣的熱效應(yīng)。采用空氣作催化劑還含大量的N2，更稀釋了可燃?xì)?，使熱解可燃?xì)獾臒嶂荡蟠蠼档?。熱解美國城市混合有機(jī)廢棄物所得可燃?xì)庖钥諝庾鞔呋瘎┢錈嶂狄话阍?500KJ/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(zhì)在熱解反應(yīng)器(或熱解爐)中分離開來的一種方法。可利用干墻式導(dǎo)熱或一種中間介質(zhì)來做傳熱。間解加熱法的主要優(yōu)點(diǎn)在于其產(chǎn)品的品位高，其產(chǎn)熱值可達(dá)18630KJ/m3，相當(dāng)于用空氣作氧化劑的直接加熱法產(chǎn)生熱值的三倍多，完全可當(dāng)成燃?xì)庵苯永谩?/p>