ImageVerifierCode 换一换
格式:DOC , 页数:21 ,大小:428KB ,
资源ID:3131141      下载积分:4 金币
验证码下载
登录下载
邮箱/手机:
验证码: 获取验证码
温馨提示:
支付成功后,系统会自动生成账号(用户名为邮箱或者手机号,密码是验证码),方便下次登录下载和查询订单;
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

开通VIP
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.zixin.com.cn/docdown/3131141.html】到电脑端继续下载(重复下载【60天内】不扣币)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录  
声明  |  会员权益     获赠5币     写作写作

1、填表:    下载求助     索取发票    退款申请
2、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
3、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
4、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
5、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
6、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
7、本文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。

注意事项

本文(生-活-垃-圾-热-解-技-术.doc)为本站上传会员【天****】主动上传,咨信网仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知咨信网(发送邮件至1219186828@qq.com、拔打电话4008-655-100或【 微信客服】、【 QQ客服】),核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载【60天内】不扣币。 服务填表

生-活-垃-圾-热-解-技-术.doc

1、生 活 垃 圾 热 解 技 术 本 期 目 录综 述 1政策、标准 国外相关法律法规13新闻动态 1院内信息 科技管理18 标准管理19综 述定 义热解(Pyrolysis)是指生活垃圾在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下,加热到逾500,通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素和半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。通 式有机固体废物 (H2、CH4、CO、CO2等)气体(有机酸、焦油等)有机液体碳黑炉渣产 物热解的产物主要有可燃气、生物油和固体黑炭。可燃气(合成气)可用于民用炊事和取暖,烘干谷物、木材、果品、炒茶

2、,发电,区域供热,工业企业用蒸汽等。在生物质能开发水平较高的国家,还用气化燃气作化工原料,如合成甲醇、氨等,甚至考虑作燃料电池的燃料。生物油是高能量载体,基本上不含硫、氮和金属成分,是一种绿色燃料。固体黑炭可用作工业燃料,制作碳基肥,改善土壤性能等。优 势1、 由于是缺氧分解,排气量少,有利于减轻对大气环境的二次污染;2、 废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在固体炭黑中;3、 由于保持还原条件,Cr3+不会转化为Cr6+;(4)NOx的产生量少。原 理从化学反应的角度对热解进行分析,生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应,包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。木材、林业废弃物和农作

3、物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。热重分析结果表明,纤维素在52时开始热解,随着温度的升高,热解反应速度加快,到350370时,分解为低分子产物,其热解过程为: (C6H10O5)nnC6H10O5 C6H10O5H2O+2CH3-CO-CHO CH3-CO-CHO+H2CH3-CO-CH2OH CH3-CO-CH2OH+H2CH3-CHOH-CH2+H2O半纤维素结构上带有支链,是木材中最不稳定的组分,在225325分解,比纤维素更易热分解,其热解机理与纤维素相似。从物质迁移、能量传递的角度对其进行分析,在生物质热解过程中,热量首先传递到颗粒表面,再由表面传到颗粒内部。热解过程

4、由外至内逐层进行,生物质颗粒被加热的成分迅速裂解成木炭和挥发分。其中,挥发分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成,可冷凝气体经过快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反应生成生物质炭、一次生物油和不可冷凝气体。在多孔隙生物质颗粒内部的挥发分将进一步裂解,形成不可冷凝气体和热稳定的二次生物油。同时,当挥发分气体离开生物颗粒时,还将穿越周围的气相组分,在这里进一步裂化分解,称为二次裂解反应。分 类根据反应条件和控制参数的不同,生物质热解工艺基本上可以分为慢速热解(炭化,carbonization)、快速热解(液化fast pyrolysis)、气化(gasification)、烘培(torrefaction)

5、等。类别简介操作参数产物液体固体气体慢速热解有几千年的历史,是一种以生成木炭为目的的炭化过程。将木材等生物质放在窑内,在隔绝空气的情况下加热,可以得到占原料质量30%35%的木炭产量。约400左右,较长蒸气停留时间,可达数天30%35%35%快速热解将磨细的生物质原料放在快速热解装置中,严格控制加热速率(一般约为10200/s)和反应温度(控制在500左右),生物质原料在缺氧情况下,被快速加热到较高温度,从而引发大分子的分解,产生小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体,成为生物油或焦油,其比例一般可达原料质量的40%60%。当完成反应时间甚短(0.5s)

6、时,又称为闪速热解。与慢速热解相比,快速热解的传热反应过程发生在极短的时间内,强烈的热效应直接产生热解产物,再迅速淬冷,通常在0.5s内急冷至350以下,最大限度地增加了液态产物(油)。约500左右,蒸气停留时间短,约1s75%12%13%气化在高温(750900)下的热解过程,以气体产物为主。7509005%10%85%烘培一般低于290,固体停留时间在1060min,主要获得固体产物,一般用于预处理,改善原料的性能。200290,反应时间1060min在冷凝的情况下低于5%,否则无80%20%工 艺城市垃圾常见的热解工艺包括:(1)新日铁系统该系统是将热解和熔融一体化的设备,通过控制炉温和

7、供氧条件,使垃圾在同一炉体内完成干燥、热解、燃烧和熔融。干燥段温度约为300,热解段温度为3001000,熔融段温度为17001800,可燃烧性气体热值6276-10460 kJ/m3。投料口采用双重密封阀结构,可燃性气体导入二燃室进一步燃烧并利用尾气的余热发电。灰渣中残存的热解固相产物炭黑与从炉下部通入的空气在燃烧区发生燃烧反应,通过添加焦炭来补充碳源。图 1新日铁系统工艺流程图(2)Purox系统又称为U.C.C.纯氧高温热分解法,采用竖式热解炉,破碎后的垃圾从塔顶投料口进入依靠垃圾的自重在由上向下移动的过程中,完成垃圾的干燥和热解。底部燃烧温度:1650。该系统主要的能量消耗是垃圾破碎过

8、程和1t垃圾热解需要的0.2t氧气的制造过程。该系统每处理1kg垃圾可以产生热值为11168kJ/m3的可燃性气体0.712m3,该气体以90的效率在锅炉中燃烧回收热量,系统总体的热效率为58。图 2 Purox系统工艺流程图(3)Torrax系统由气化炉、二燃室、一次空气预热器、热回收系统和尾气净化系统构成。垃圾不经预处理直接投入竖式气化炉中。垃圾干燥和热解所需的热量由炉底部通入的预热至1000的空气和炭黑燃烧提供。二次燃烧室温度1400,出口气体温度11501250。垃圾热值的大约35用于助燃空气的加热和设施所需电力的供应,提供给余热锅炉的热量达57,即相当于垃圾热值的大约37作为蒸汽得到

9、回收。图 3 Torrax系统工艺流程图(4)Occidental系统采用不锈钢制筒式反应器,炭黑加热到760返回热解反应器供热,80急冷得到燃料油,热解油平均热值24401kJ/kg。图 4 Occidental系统工艺流程图国外技术进展生物质能转换技术可高效地利用生物质能源, 生产各种清洁能源和化工产品,从而减少人类对于化石能源的依赖,减轻化石能源消费给环境造成的污染。 目前,世界各国尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,以保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。热解技术是国外研究生物质能转换的热点之一。气化技术原料:主要是城市居民生活垃圾、

10、工业固体废弃物、城市绿化垃圾、原木生产及木材加工的残余物、薪柴、农业副产品等,包括板皮、木屑、枝杈、秸秆、稻壳、玉米芯等,原料来源广泛,价廉易取。它们挥发分高,灰分少,易裂解,是热化学转换的良好材料。按照具体转换工艺的不同,在添入反应炉之前,根据需要应进行适当的干燥和机械加工处理。特点:IEA煤研究机构对生物质固体废弃物与煤的混合利用进行了研究,经过对各种废弃物的实验发现,与混合液化和混合热解相比,混合气化更有吸引力。因为气化方式燃料适应性广,从挥发分含量比较高的生物质和大多数废弃物到反应性差的煤,能够同时产生可燃气体。与传统的燃烧工艺相比,气化技术既有较高的效率同时具有很好的环保性能。国外已

11、经建成的大型IGCC电厂一般采用气流床煤气化炉,这一多联产技术将通过生产合成气的同时输出电力、热能和其他产品,使得过程更容易优化,同时获得富集的CO2易于减排,适合开展混合气化工业化应用的探索性试验。荷兰:关于生物质的单独气流床气化方面的研究,荷兰能源中心(ECN)试图开发生物质气流床气化技术,从生物质灰的熔融特性、生物质给料装置、加压方法以及气化路线选择方面进行了一些研究,发现最大的困难在加料系统,尤其是干粉气化方式并不能适应生物质等有机废弃物。德国:科林公司(CHOREN)提出整套生物质热解与气流床气化相结合的路线分为三个阶段,第一步热解得到气体、焦油和固体产物,第二步进一步分解液体焦油,

12、第三步在气流床气化生物质炭。而气流床气化炉在处理化石燃料方面技术成熟,如果在煤气化过程添加一定比例的生物质,则可以灵活调整混合气化的燃料比例,使得气化炉运行成本更低。瑞典:世界上第一个生物质气化IGCC(Integrated gasification combined cycle)电站位于瑞典Varnamo,采用正压循环流化床气化炉(950-1000 ,18bar)、高温陶瓷管过滤器、燃气蒸汽联合循环发电系统。燃料为木材,输入热量18MW,供电6MW,供热9MW。净发电效率32%,总效率83%。该厂1991-1993年建设,1993-1999年运行,气化炉运行8500小时,全厂运行3600小时

13、。因运行成本太高,2000年停运封存。2003年 Vaxjo Varnamo Biomass Gasification Center成立 ,将该电站作为大型的研究设施,目的为:1)开发利用垃圾衍生燃料RDF,包括废弃轮胎等;2)生产清洁的富氢合成气,采用催化重整方法;3)改造成生产汽车替代燃料,二甲醚/甲醇/生物柴油。美国: Polk Power Station在DOE资助下,于2001年在其水煤浆气化炉添加桉树进行混合气化试验。图5所示为混合气化系统组成原理图,桉树被磨制成较细的粉末后与煤混合制取水煤浆,在气化炉混合气化。试验中生物质添加量达1.2%,混合气化过程没有任何技术障碍。但是生物质

14、收集和粉碎磨粉成本非常高,由于磨粉过程大尺寸木材片卡住煤浆泵造成给料困难。因此,木材类生物质直接制粉用于混合气化的燃料制备成本太高。图 5 混合气化系统组成原理图西班牙:Elcogas IGCC电厂(Puertollano)采用的PRENFLO(pressurised entrained flow gasifier)加压气流床气化炉,是一种加压、干式给料工艺。气化炉结构独特,气化炉本体与合成气冷却器结合。燃料、O2和蒸汽一起从装在气化炉下部的燃烧器给入。在气化炉出口,合成气借助再循环的洁净合成气淬冷,熔渣在水槽内淬冷。气化原料为高灰煤和高硫石油焦,采用85%纯度的氧气气化。进行了小麦秸秆与煤焦

15、的混合气化,添加比例10%(基于总能量),结果表明添加生物质后,合成气中CO2和H2O的浓度增加而CO减少,适当调整氧气和蒸汽流量以达到较高的冷煤气效率。但是生物质含水量必须控制在15%以下,以免影响制粉过程。热解炭化技术美国:是最早开展城市生活垃圾热解处理的国家,早在1929年就对垃圾进行了高温热解的实验研究。1967年Kisser和Friedmdii进行了均质有机废物高温热解的试验,随后进一步进行了对非均质废物(如城市生活垃圾)的高温热解的研究,结果显示垃圾热解产生的气体可以用作锅炉燃料。随后Hoffman和Fitz在实验室中使用一种干馏系统分解典型的城市生活垃圾,研究结果表明,高温分解产

16、物包括气体、焦油及各种形式的固体残渣。同时还证明了高温分解一旦开始,它就能自动维持下去,因为反应产物可以作为加热热解系统的能源。欧洲:建立了一些以垃圾中的纤维素物质(如木材、庭院废物、农业废物等)和合成高分子物质(如废塑料、废橡胶等)热解实验性装罝,其目的是将热解作为焚烧处理的辅助性手段。在欧洲,主要根据处理对象的祌类、反应器的类型和运行条件对热解处理系统进行分类,研究不同条件下产物的性质和组成,尤其重视各祌系统在运行上的特点和问题。加拿大:热解技术研究主要围绕农业废弃物等生物质,特别是木材的气化进行的。加拿大政府于二十世纪70年代末期,开始了以利用大量存在的废弃生物质资源为目的的研发计划,相

17、继开展了利用回转窑、流化床对生物质进行气化和利用催化剂对木材高温液化的研究。日本:对城市生活垃圾热解技术的研究是从1973年开始的,主要是为配合热解气化熔融技术而进行的,且新日铁的城市生活垃圾热解熔融技术在世界上最早实现工业化。1)实验室研究进展经过科学家的不断摸索研究,热解工艺理论研究已初具规模。热解过程包含四个连续的热反应阶段。第一阶段为吸热脱水阶段,温度较低,析出结合水,聚合物开始裂解。第二阶段为挥发分大量析出阶段,一氧化碳出现最大生成速率,同时生成少量液体产品。前两阶段均为吸热反应。第三阶段为二次裂解阶段,是液体产物的主要生成阶段,气体产物可燃成分大量增加,释放大量的热。第四阶段固体产

18、物焦结构固化、压缩,挥发物质减少,固定碳含量增加,同时生成氢和CO等。该阶段也是放热反应。已有研究显示,升温速率对液体产物影响不大,但对气体产物和固体产物的分布有较大影响,建议生物质热解的温度在350600之间,固体产物焦炭的生产率在1535%之间,流化床的应用较为广泛。美国、欧洲:首先针对生物质的三种主要成分木质素、半纤维素、纤维素开展了热解机理研究(E. Sjstrm, 1993; F. Shafizadesh, 1985)。在此基础上,展开了广泛的实验室研究,包括不同生物质原料(如木材(Joseph, 1996; Lim, 1993)、椰子壳(Iniesta, 2001)、塑料(Uzum

19、kesici, 1999)、甘蔗渣(Strezov, 2007; Katyal, 2003)等)的热解过程分析、产物生成速率、产物分布等,研究了热解温度、蒸气停留时间、升温速率等不同参数对热解过程的影响,对产物的特性进行了评价,发展了流化床、烧蚀反应器、循环式流化床、旋转炉等不同类型的反应器。伴随着人们对城市生活垃圾处理处置的重视,以及生活垃圾传统处理工艺暴露出的问题,人们逐渐将热解技术应用于生活垃圾的处理。针对MSW炭化温度这一核心参数,美国学者认为(Bridgwater and Peacocke, 1999; Bridgwater, 2012),控制炭化温度在400左右,蒸气停留时间在数天

20、时,有利于固体产物的生成,其液体、固体和气体产物的比例约为30%、35%和35%。印度:研究集中于腰果壳(Das, 2003; Das, 2004)、甘蔗渣(Das, 2004; Parihar, 2007)、花生榨油残渣(Agrawalla, 2011)等原料。印度理工学院(Das,2003)研究了400600下热解的产物生产率,发现随着温度的升高,焦炭产率由400的23%,下降至600的19%。Matsuzawa研究了在435、445和455下城市生活垃圾热解后的固体产物的理化特性,认为可用作热解反应过程燃料,满足热解过程对能量的需求。表2列出了大多数目前已知的最近和现有的热解工艺的研究和

21、运行实例。表 1 国外实验室热解反应器应用反应器类型生产商运行或研究机构处理量/kg/hFluid bedAgritherm, CanadaAdelaide U, Australia1Biomass Engineering Ltd, UKAston U., UK5Dynamotive, CanadaCirad, France2RTI, CanadaCurtin U, Australia2ECN, NL1Iowa State U., USA6NREL, USA10PNNL, USA1TNO, Netherlands10USDA, ARS, ERRC, USA1U. Seoul, KoreaN/A

22、Transportedbed & CFBEnsyn, CanadaCPERI, Greece1Metso/UPM, FinlandU. Birmingham, UKN/AU. Nottingham, UKN/AVTT, Finland20Rotating coneBTG, NetherlandsBTG, Netherlands10Integral catalyticpyrolysisBioEcon, NetherlandsBattelle Columbus, USA1Kior USAPNNL, USA1Technical U. of MunichN/AU. MassachusettseAmhu

23、rst, USAN/AVirginia Tech. U., USA3TNO, Netherlands30AblativePyTec, GermanyAston U., UK20Institute of Engineering15Technical U. Denmark1.5Augur or ScrewAbritech, CanadaAuburn U. USA1.0Lurgi LR, GermanyKIT (FZK), Germany500Renewable Oil Intl, USAMississippi State U., USA2Michigan State U. USA0.5Texas

24、A&M U., USA30Moving bed andfixed bedAnhui Yineng Bio-energyLtd., ChinaAnadolu University, TurkeyN/ASci. & Technol., Japan0.1U. Autonoma de Barcelona, SpainN/A2)工程化应用鉴于其良好的资源化前景,人们一直推动生活垃圾热解技术走向工业化实践和工程应用。日本:生活垃圾低温热解炭化技术最早应用于工业化,每年连续运行达。生活垃圾进炉前一般先干燥处理,部分需要将重金属分选出来。新建炭化厂产品焦热值较高,达20900kJ/kg,用于锅炉燃料、水泥窑燃

25、料、热电站以及钢铁生产企业的燃料,销售价格410美元/吨。数量处理规模炭化工艺炭化温度运行时间日本6座(2002-2005年)2060吨/天流化床和旋转炉400600206336天/年1座(规划在高萩市)25吨/天1座(规划在丹波市)60吨/天2002年日本建设了第一座生产规模并稳定运行的城市生活垃圾炭化厂原 料处理规模炭化工艺炭化温度运行时间由于日本有完善的生活垃圾分类体系,一般分类为可燃垃圾、不可燃垃圾、可回收垃圾和大型垃圾。因此用于处理的原料生活垃圾为可燃垃圾和可燃大型垃圾部分。进料生活垃圾先破碎处理,含水率降至1015% wt.%,然后进入旋转炭化炉70吨/天(两条生产线并行,单条35

26、吨/天)旋转炭化炉,产物焦经洗气脱氯、脱水后造粒(块状原料),制成产品焦,用于替代燃料。热解气和焦油用于炭化所需能量。450550可连续24小时运行,206336天/年图 6 日本首例炭化厂工艺流程2007年该厂运行情况原 料产 焦飞 灰环保控制不可燃残渣产品焦的特性处理生活垃圾13856吨(湿基,含水率按56%计),含水率35%3247吨,产品焦产率为23%(湿基计)108吨烟气采用水幕除尘、活性炭喷雾和布袋除尘,排放的NOx小于100ppm,二恶英排放小于0.01ng。飞灰浸出测试铅浓度低于0.3mg/L,经螯合处理后填埋。194吨可燃组分比例约67%,低位热值11440kJ/kg(湿基计

27、),氯含量0.4%(湿基计)。与日本其他炭化厂相比,产品焦热值较低,该厂将产品焦外运,为此支付运费80美元/吨,具体去向不明。该厂运行初期曾遇到粉碎、干燥、物料输送等技术问题,炭化炉与热解气焚烧室外侧表面部分腐蚀,是运行中比较严重的问题,后来都通过工程手段予以解决。注:部分内容译自:A.V. Bridgwater, etc. An overview of fast pyrolysis of biomass, 1999In-Hee Hwang, etc. Survey of carbonization facilities for municipal solid waste treatment

28、in Japan, 2010A.V. Bridgwater, Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading, 2012Commission of the European Communities, Directive 2001/77/EC on the “Promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market,” 27 September 2001Website of Departme

29、nt of Energy, US国内技术现状与发展趋势实验室研究现状国内在生物质和生活垃圾热解方面的研究起步较晚。中国科技大学、沈阳农业大学、中国科学院、广州能源研究所、上海交通大学、山东理工大学等单位在热解方面都展开了很多研究。沈阳农业大学从1993年起与荷兰合作,1995年从荷兰吞特大学生物质能技术集团引进一套旋转锥反应器,生物质进料量为50kg/h。1998年,在对流态化现象及流态化质量影响因素的深入研究后,设计并制造了一套小型流化床生物质热裂解装置,并以松木木屑为原料在流化床中进行了生物质热裂解的试验研究(牛卫生,2000)。东北林业大学于近年完成设计制作了加工干生物质能力分别为50k

30、g/h、200kg/h的两代转锥式生物质闪速热解装置,其中200kg/h的装置已通过了小试阶段。山东理工大学于2002年设计制作了两代工业示范装置,加工能力分别为30kg/h,50kg/h(易维明,2003)。我国生物质热解技术的研究情况参见表3(刘荣厚,2004;王黎明,2006;Bridgwater, 2012)。可以看出,国内对热解的研究以流化床为主。表 2 国内实验室热解反应器应用反应器类型主持研究机构规模/kg/h文献发表时间流化床沈阳农业大学1.02000哈尔滨工业大学直径32mm,高度600mm1997浙江大学5.02002广州能源研究所102001上海理工大学5.02001华东

31、理工大学5.02002山东理工大学502003东南大学1.0/中国科技大学650/旋转锥沈阳农业大学501997上海理工大学102002东北林业大学2002005回转窑浙江大学4.5L/次2000固定床浙江大学直径75mm,高度200mm1999热解釜浙江农业大学/1997平行反应管河南农业大学/1995中国科学院选取纸、厨余、布料、木屑、秸秆、塑料、橡胶等7种典型的垃圾组分进行TG和DSC热分析实验,对垃圾各种成分表的炭化过程进行了描述,认为实际垃圾热解所需要的温度在400左右,时间不低于10min。天津大学用外热式固定床,以城市生活垃圾中9种典型组分(米饭、果皮、青菜、布匹、纸、木屑、PE

32、、PVC、橡胶)的混合物为实验物料,按比例混合而成人工合成垃圾,在300700下进行炭化。随着热解终温的提高,固体产物的热值降低,约23.127.0MJ/kg,与中等质量的煤炭相当。固体产物的密度达到垃圾物料密度的2.1倍,减容约50%。工程化应用国内在生活垃圾热解技术的研究集中在实验室规模,工程应用案例不多,多为中试规模,尚在起步探索阶段。上海交通大学于2008年8月在上海四方锅炉厂厂区建立生物质气化分布式供能系统示范工程,以稻杆为原料,处理量120kg/h,每小时产生燃气220m3,燃气热值5MJ/m3,气化效率78%,净化后焦油含量48.3 mg/Nm3。上海交通大学在实验室气化机理研究

33、的基础上,闵行校区内建立生物质气化分布式供能系统研发示范基地,以松木屑为原料,处理量60kg/h,产生燃气120m3/h,燃气热值5.3MJ/m3,发电量30kWe,气化效率76.8%。其流程示意图如下:图 7 上海交通大学生物质气化分布式供能系统流程示意图河北省遵化市生活垃圾无害化处理中心,处理规模10吨/天,占地4000平方米,由遵化市金马集团和北京中盈绿野公司联合研发,安装有炭化炉、烟气处理设备(含水除尘器、催化塔、吸附塔)、分选机和水处理设备。经过筛分、磁选、人工分选(将金属、土石、玻璃分拣出来)的城市生活垃圾在这里进入炭化炉后,经过炭化、吸附、除尘、冷却等流程,固体产物可用作肥料。该

34、中心于2010年8月启用。河北省迁安市农村垃圾无害化处理中心采用低温热解炭化处理技术,处理规模6吨/天,处理对象为除土石、玻璃以外的城市生活垃圾,于2012年初正式运营,总投资1000万元。中国科学院上海高等研究院可持续技术研究中心在实验室研究的基础上,在上海市青浦建设了一套30t/d的生活垃圾低温热解炭化装置,核心炉体采用二代卧式旋转炉,热解温度400450,经过7天不间断连续工业化运行,运作情况良好。整套工艺能耗平衡、工况稳定。不需要对进料进行垃圾分类,实现了垃圾热解自平衡,热解气回炉燃烧释放的热量就可满足热解所需的热量,烟气余热还可用于进料的生活垃圾干化,使得进炉原料含水率降至30%。每

35、吨垃圾炭化生成:(1)可燃气350450m3,以CO、甲烷、CO2为主,可循环利用满足热解所需的热能,利用烟气余热解决垃圾脱水;(2)固体黑炭约200kg,可作为燃料、工业吸附剂、土壤改良基肥;(3)焦油约20kg,油产率在50%60%,可作为燃料或深加工成燃油;(4)污水约500kg,经处理达标排放。通过该技术处理后的垃圾在资源化利用方面已初见成效,在生物制油、生物制气和生物制炭等方面都已进行试验或研究。经上海市环境监测中心检测,该项目所排放的气体中,未检测到二氧化硫;二噁英的排放量为0.0276纳克每立方米,远远低于欧盟标准0.1纳克每立方米、美国标准0.14-0.21纳克每立方米。经处理

36、过的黑炭未检测到镉、汞、铅等重金属成分,通过南京农业大学农业资源与生态环境研究所大田生物实验和生物安全性测试,没有重金属污染,垃圾黑炭可以作为低碳土壤修复剂,提高田地粮食产量,减少温室气体的排放。政策、标准国外相关法律法规美国:为促进从废弃物到能源更为灵活、创新的转变方式,美国EPA2008年1月最终通过了对于资源保护回收法案的排除条款石油精炼厂产生的含石油危险废弃物条款,这份法案将气化工艺列为认可的石油精炼产品处理工艺。在气化工艺的运行中,大气排放需要满足清洁空气法案的排放要求。日本:为规范生活垃圾热解炭化的运行,日本废弃物管理协会2006年颁布了规划、建设生活垃圾热解炭化厂的指导文件(Te

37、chnical Guidance for Planning and Constructing Solid Waste Treatment Facilities)。新闻动态国 内韩正视察上海高等研究院城市生活垃圾封闭式低温缺氧热解炭化技术示范项目2011年3月19日,上海市市长韩正视察了上海高等研究院产业化项目城市生活垃圾封闭式低温缺氧热解炭化技术示范项目,对项目已经取得的成果给予高度评价和肯定,并指示相关部门联合高研院做好下一步的研发和建设工作。韩正表示,上海市政府将高度重视该项目的进展,各相关部门将紧锣密鼓地为项目下一步的实施工作做好充分准备,通过专项的方式推进和支持该项目,希望以最快的速度

38、实现实验厂房的建设和设备的装配。中国科学院上海高等研究院的此项工作事关上海乃至全国城镇的发展,意义重大。东方网固体垃圾热解制取缓释肥显成效福建省平和县无氧热解垃圾厂日前介绍,无氧热解法固体垃圾制取缓释复混肥综合处理系统在该厂投用一年多以来,已累计处理降解城市固体生活垃圾近2万吨,并通过综合利用生产出无机建筑材料600多吨,制取高效缓释有机复混肥1万多吨,创造出一吨垃圾制取半吨有机肥的废弃资源利用价值。该系统技术装备由江苏河海给排水设备公司联手美国亚特兰大大学教授王志成开发研制,拥有多项自主知识产权。应用该技术,干基固体垃圾有效资源利用率接近100%,项目投资仅为焚烧发电垃圾处理工程的1/22/

39、3。中国化工报河北省首座农村垃圾无害化处理中心投产河北省首座农村垃圾无害化处理中心于2012年初在迁安市阎家店乡正式运营。该项目通过将生活垃圾制成有机肥料和再生砖,将为“垃圾围村”的难题找到破解的新方法。该项目总投资1000万元,主要包括垃圾储运区、碳化焚烧消解炉、制砖厂、有机肥厂等设施。该项目将利用碳化消解技术,处理生活垃圾中除土石、玻璃以外的垃圾,年可处理农村垃圾2200吨,生产有机肥料6吨,压制再生砖15万块。对于该项目运行过程中产生的少量废气,将通过处理后达标排放。 唐山晚报唐山遵化试验成功垃圾碳化消解炉一项不用电、不用油,不使用任何燃料,即可处理除金属、土石、玻璃以外所有废弃物的新技

40、术,日前在遵化市试验成功。由中盈绿野(北京)环保能源科技有限公司与河北金马集团生产的生活垃圾处理装置碳化消解炉,其最大特点是利用高能磁原理使垃圾碳化,其成本低、投资小,处理范围广,除金属、土石、玻璃等少数坚硬废弃物外,几乎所有生活垃圾都能处理。而且在碳化过程中,只有少量烟尘排出,远低于国家排放标准。同时碳化后的灰粉还可以用于肥料、除氧和水的净化。技术原理是用磁芯组件及永磁波产生负离子原子波动,使高低碳分子与燃烧物充分混合排序,准确切割高碳液分子,提高燃烧物碳分子的亲氧性,在中心部产生12001300度的高温,在中心部外侧产生200-300度高温的热能,进行碳化处理。中国日报网垃圾热解气化技术在

41、在我国成功研发2011年8月,山东科技大学清洁能源研究中心一套日处理10吨垃圾分级热解气化装置成功运行。山科大多次试验得出的数据显示,根据垃圾处理过程,可日处理10吨生活垃圾,每吨生活垃圾(干基)最低可产生约1500立方米的燃气,热值约1500大卡/立方米,能够满足一般工业燃气的需要。而垃圾处理后产生5%8%体积的固体无机物,可作为生产建筑砌块。酸性气体作为气化剂在气化炉中得到处理。清洁处理后的合成气可作为燃料供给锅炉,也可经过高效燃气轮机发电机系统发电。科技日报中华环保联合会专家团队调研恒明环保垃圾热解气化焚烧项目2011年3月25至27日,中华环保联合会副主席兼秘书长曾晓东率队赴浙江省建德

42、恒明环保工程实业有限公司调研生活垃圾热解气化焚烧技术。参与调研的专家有中国环境科学研究院研究员赵章元、环境保护部国家环境分析测试中心主任黄业茹、中国电工设备总公司高级工程师乐家林、浙江工商大学博导沈东升教授。中华环保联合会名誉副主席、十届全国人大环资委副主任、中国人民武装警察部队原政委徐永清上将参与调研。中华环保联合会中国产垃圾焚烧炉首次出口 可热解气化垃圾发电依靠先进技术,湖北宜昌市生产的一款垃圾焚烧炉出口到西班牙,成为那里垃圾发电的国际化样板工程,这是首例中国产垃圾热解气化发电项目成套设备出口。日前,西班牙3E国际集团和宜昌九天环保科技有限公司,签订购买后者生产的RQL型立式套筒生活垃圾热

43、解气化发电成套设备,一年时间内,将在西班牙建成5处环保发电厂。2015年前,这种发电厂在欧洲还要建20个。据悉,经过这种设备处理后,排放气体的二噁英含量仅为国标(也是欧盟标准)的7.5%,能有效降低垃圾污染致癌这一世界难题,不仅如此,这种设备处理过程封闭运行,大大降低能耗,实现废水零排放。人民网国 外美国能源部宣布为部分生物质研发项目提供最高达1650万美元资助2010年9月8日,美国能源部部长朱棣文宣布为两个主要研发计划提供高达1650万美元的资助,用于支持再生交通燃料的生产。第一项计划将在3年内为4个项目投资1200万美元,包括快速热解油的提纯、热解油催化还原技术研究等。其中快速热解油提纯

44、技术研究由位于俄亥俄州的Battelle Memorial Institute主持进行,将研发催化剂以及一整套集成的工艺,使用单一催化电极的展示系统运行超过1000小时,最终获得含量为 30%(以重量计)并能与现有石油精炼设施良好兼容的石油燃料产品。同时Battelle研究所将测试该技术全新的商业模型,嵌入小规模、工厂内组装的集成系统内,并进一步降低成本。该项目将获得资助320万美元。译自U.S. Department of Energy美国能源部宣布为IGCC研发项目提供1400万美元资助2011年9月,美国能源部部长朱棣文宣布为6个研究项目提供1400万美元的资助,以促进IGCC技术的进步

45、,提升IGCC电厂的效率、环境可持续性以及可靠性。这些研究项目由美国能源部国家能源技术实验室统一管理,致力于IGCC技术以及碳捕获技术的商业化。其中GE公司研究项目将评估并展示全新的干进料方式,以解决现有美国存储量最大的低热值煤在IGCC电厂应用中的技术困局。译自U.S. Department of Energy美国“废弃物能源”市场有望迎来指数级发展日前,SWANA(Solid Waste Association of North America,北美废弃物协会)发布的一份报告称,美国的“废弃物能源”市场有望迎来难以预料的高速发展,预计在2016年将达到260亿美元的市场规模。废弃物向能源转

46、换技术是目前最有希望的解决遍布全美的垃圾问题的方案。生活垃圾气化技术、填埋气利用技术、制生物燃料技术等将成为行业的宠儿和希望。译自SWANA(北美废弃物协会)菲律宾一生活垃圾木片气化项目开始调试运行CJ Consortium集团公司日前在菲律宾San Fernando地区一生活垃圾气化厂开始设备安装调试,原料为生活垃圾中的木片、木材颗粒,产生的可燃气用于发电,以缓解当地供电紧张的局面。通过对原料进行预加工,可以作为很好的燃料,多余部分可以销售给其余公司。项目预计2012年9月份可以正式运行。译自Journal of Biomass Power and Thermal美国一木材废弃物热解项目开始启动美国Dryden的自然资源部长Michael Gravelle宣布,该地区的生物经济创新与研究中心将启动一项600万1400万美元投资的工程项目,用于尝试将用过的木材废弃物转化为生物燃料,以带动当地林业的新的发展。该项目应用的是快速热解技术,制取的燃料将用于机

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        获赠5币

©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4008-655-100  投诉/维权电话:4009-655-100

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :gzh.png    weibo.png    LOFTER.png 

客服