垃圾可燃物熱解氣化工藝
生活垃圾的熱解氣化技術,是指將可氣化生活垃圾放入熱解氣化爐中,在高溫、缺氧的條件下,經(jīng)過一段時間熱解氣化反應,使生活垃圾中有機類組分得到充分的熱解氣化,在熱解氣化過程中有機質(zhì)大分子態(tài)裂解成小分子態(tài)可燃氣體,剩余物為熔融爐渣。各類細菌病原菌被徹底殺滅的工藝過程。
采用熱解氣化工藝時,可熱解氣化垃圾由上料系統(tǒng)液壓推進送料,進入熱解氣化爐。在高溫、空氣、水蒸氣的共同作用下,經(jīng)過熱解反應產(chǎn)生可燃氣體。再經(jīng)過除塵、電捕焦油、冷卻降溫、凈化、脫氯、脫硫、加壓、干燥等工藝,可得到熱值:為5500-6500kj/Nm3、壓力為:11000~25000Pa的純凈商品燃氣。晝夜不停、連續(xù)輸出。輸出量依據(jù)設備臺數(shù)工藝要求而定。
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熱解氣化的原理及過程
第一步、 垃圾中的樹葉、木質(zhì)物、蔬菜葉、塑料橡膠包裝物、廢紙、布等有機可燃物,從爐頂部加入熱解氣化爐中,在下降的過程中與溫度在80-120℃的熱解燃氣接觸,在1-2小時內(nèi)不斷脫去附著水,水變成蒸汽和熱解燃氣一起排出爐外,垃圾逐步變干燥。(見干燥層)
第二步、干燥后的垃圾可燃物,在部分反應層上升過來的溫度高達200-450℃的灼熱燃氣的烘烤下,發(fā)生干餾反應,生成烷類(CmHn)、一氧化碳(CO)、焦油等可燃氣體和水蒸氣(H2O),塑料橡膠等物質(zhì)中的氯(Cl)元素生成氯化氫(HCl)氣體,硫(S)元素生成(H2S)氣體,以上所有氣體一起從爐體上部排出。(見干餾層)
第三步、經(jīng)過干餾后的垃圾,主要殘留物是焦炭和少數(shù)粘土等不可燃物,在1100-1200℃高溫下,通過水蒸氣的作用,發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生一氧化碳(CO)、氫(H2)等可燃氣體,從爐體中部排出。主要反應如下:(見反應層)
C + O2= CO2 + 408840kJ/kmol
C + 1/2O2 = CO + 123217 kJ/kmol
CO2 + C = CO - 162405 kJ/kmol
C + H2O = CO + H2 - 118821 kJ/kmol
C + 2H2O = CO2 + 2H2 - 75237 kJ/kmol
第四步、垃圾可燃物氣化完成變成含少量固定碳的無機熔渣,通過特制出渣機構從反應爐底部排除。(見灰渣層)
工藝特點
1、連續(xù)不斷;生活垃圾連續(xù)進入熱解氣化爐全過程可采用全天24小時不間斷作業(yè),生產(chǎn)穩(wěn)定,產(chǎn)氣連續(xù),對用戶可連續(xù)不斷供應燃氣。
2、資源化效果最好;生活垃圾采用熱解氣化工藝處理時,分選工序先將可氣化物、有機營養(yǎng)土及不可氣化物徹底分類?蓺饣锶峤鈿饣癄t,產(chǎn)生的可燃氣體可形成商品氣體。有機營養(yǎng)土可制成有機肥料或有機復混肥,而取得效益,不可氣化無機物制磚或填埋。資源化利用率最為徹底,可達到75%以上。
3、減量化顯著:城市生活垃圾采用熱解氣化工藝處理后,可一次性減量80%以上。
4、無害化徹底:原生垃圾經(jīng)過熱解氣化處理,即可完成100%殺滅各種有害菌,完全去除臭味。
5、可實現(xiàn)清潔化生產(chǎn)有利于環(huán)境保護:在處理工藝流程中所有生產(chǎn)過程均可以形成清潔生產(chǎn),所有氣體,液體,廢渣全部達標排放。
6、運行費用低:其篩上物和熱解氣化方法結合,產(chǎn)生的可燃氣體經(jīng)過凈化、提純、加壓形成商品氣體管道輸送;因此運行費用最低。
7、垃圾氣化燃氣能量的利用,可以節(jié)約大量的煤炭、石油、天然氣等一次能源,其節(jié)約的一次能源當量碳排放,可以在國際市場上進行碳匯交易,獲得良好的收益。
8、處理工藝可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)、且可實現(xiàn)全封閉,不會影響周邊環(huán)境。其專業(yè)化設計的生產(chǎn)設備,可以組成各種規(guī)模的生產(chǎn)線,生產(chǎn)線設施全部封閉,并全部采用計算機DCS自動化控制。
9、工藝系統(tǒng)和設備適應能力強;日處理垃圾能力可組合成一百噸至千噸以上各種規(guī)模;熱解氣化法工藝適用性廣,操作靈活,既可建完整的垃圾燃氣發(fā)電廠,也可建單一的垃圾綜合處理廠(此時可燃氣體制成商品燃料出售)。

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