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污泥热解技术

来源: 作者: 发布时间:2010-12-03  

1.          前言

热解是一种有着悠久历史的技术,木材、泥炭以及页岩的气化都是热解。根据所用化工工艺的不同,热解被称为干馏、焦化、气化以及热分解等。近年来,热解被做为焚烧的替代技术越来越受到各方的关注。

热解技术的显著特点如下:

(1)、是一项绿色、没有二次污染的热处置技术。

(2)、能源利用率高、减容率高、运行费用低。

(3)、从根本上解决污泥中重金属问题。

(4)、无二噁英和呋喃产生,不会因为环境问题扰民。

(5)、燃烧后,需要处理的废气量小。

(6)、回收可再生能源,有CO2减排意义,有CDM收益。

(7)、热解技术处理对象也比较广泛包括:污泥、工业垃圾、生物质、塑料、电子垃圾、废轮胎等。

2.          热解技术基本原理

污泥热解是利用污泥中有机物的热不稳定性,在无氧条件下对其加热,使有机物产生热裂解,有机物根据其碳氢比例被裂解,形成利用价值较高的气相(热解气)、和固相(固体残渣),这些产品具有易储存、易运输及使用方便等特点,给污泥的减量化、稳定化、无害化、资源化提供了有效途径。

根据热解过程操作温度的高低可分为低温、中温和高温热解,在500℃以内的为低温热解,500-800℃为中温热解,800℃以上的为高温热解。

影响热解过程及产物产率及组成的因素有热解温度、压力、升温速率、气固相停留时间及物料的尺寸等,其中热解温度是最主要影响因素。

1 不同温度的热解过程

温度

工艺过程

100-120

干燥,吸收水分分离,尚无可观察的物质分解

250℃以内

减氧脱硫发生,可观察物质分解,结构水和CO2分离

250℃以上

聚合物裂解,硫化氢开始分裂

340

脂族化合物开始分裂,甲烷和其它碳氢化合物分离出来

380

渗碳

400

含碳氧氮化合物开始分解

400-420

沥青类物质转化为热解油和热解焦油

600℃以内

沥青类物质裂解成耐热物质(气相,短链碳水化合物,石墨)

600℃以上

烯烃芳香族形成

 

3.          污泥热解工艺描述

一个完整的污泥热解工艺包括储存和输送系统、干燥系统、热解系统、燃烧系统、能量回收系统和尾气净化系统。污泥的存储和输送是整个工艺流程的开始,起到对污泥的储存和将污泥输送进入干燥装置的作用。污水厂脱水污泥的含水率一般在80%左右不能直接热解,通过干燥系统去除污泥中的水分,将污泥含水率降低至20%-25%。热解就是在无氧环境下将固态污泥裂解,生成气态和固态的产物。

 

2 热解工艺流程图

 

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