生物质热解气化炉系统简介

生物质热解技术

生物质热解技术 按温度,升温速率,固定停留时间(反应时间)和颗粒大小等实验条件可将热解分为炭化(慢热解),快速热解和气化。由于液体产物的诸多优点和随之而来的人们对其研究兴趣的日益高涨,对液体产物收率相对较高的快速热解技术的研究和应用越来越受到人们的重视。快速热解过程在几秒或更短的时间内完成。所以,化学反应,传热传质以及相变现象都起重要作用。关键问题是使生物质颗粒只在极短的时间内处于较低温度(此种低温利于生成焦炭),然后一直处于热解过程最优温度。要达到此目的的一种方法是使用小生物质颗粒(应用于流化床反应器),另一种方法是通过热源直接与生物质颗粒表面接触达到快速传热(这一方法应用于生物质烧蚀热解技术中)。由众多实验研究得知,较低的加热温度和较长气体停留时间会有利于炭的生成,高温和较长停留时间会增加生物质转化为气体的量,中温和短停留时间对液体产物增加最有利。 秸秆发电商品化前景分析 解决浪费性生物质能资源的唯一出路在于商品化。生物质能秸秆发电技术,不仅为农村提供更多电力,更有意义的是将使生物质能资源的商品化成为可能,一方面农民可通过出售秸秆获得更多的收入;另一方面过去农村使用直接燃烧秸秆的方式进行炊事,要为秸秆的收集、运输、储存以及在直接燃烧时花费大量的时间和劳力。如果能使用秸秆发电,农村使用更多的商品能源,农民将获得更多的时间从事生产性劳动,以尽早脱贫致富。因此,将秸秆发电进行能源方式转化,是一件利国利民的好事。 1 生物质能秸秆发电的工艺流程 农作物秸秆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料。在这个领域丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行(Haslev,5Mw)。此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mw。 1.1 秸秆的处理、输送和燃烧 发电厂内建设两个独立的秸秆仓库。每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸秆同时要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格。在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内,可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸秆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。 货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保艚崭?分钟;秸秆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸秆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸秆,然后将秸秆传

垃圾热解气化焚烧技术介绍

如今环境问题越来越成为人们关注的话题,近日,郑州紧跟北上广全面实施“垃圾分类”,更让平日里随处可见的垃圾也成为人们口中的热词,“今天的垃圾你丢对了吗”也成为人们寒暄的话语,这种现象也暴露出全民对于垃圾的关注,更是国家对于生活垃圾无处可放的担忧。 随着“蓝天保卫战”“无废城市”的提出,国家层面也越来越重视固体废弃物带来的新的环境问题,垃圾围城的现象日益凸显,固体废弃物的减量化、资源化、无害化、稳定化处理亟需寻找一条新的出路。 据相关部门公开资料显示,目前我国生活垃圾无害化处理方式主要以焚烧为主,占80%,厌氧消化、卫生填埋、回收利用、堆肥等只占20%左右。生活垃圾焚烧产生的二恶英类物质(PCDDs)是已知的毒性最大的物质之一,焚烧产生的飞灰中含有大量重金属,因此焚烧对大气环境造成比较严重的二次污染。而厌氧消化、卫生填埋不仅需要占用大量宝贵的土地资源,并且渗滤液等有毒有害物质也造成土壤、地下水的严重污染。 塑料垃圾热解气化技术很好的解决了以往塑料垃圾处理中存在的各种环境污染问题。采用塑料垃圾破碎→干化→热解气化的工艺将废塑料热解气化,在此系统中,废塑料经撕碎机撕碎成2 ~ 5公分的碎块(图2),然后经过滚筒干化机(图3)干化后在热解气化装置(图4)中经过高温加热热解气化,产生CO、H2、CH4 等可燃气体,这些可燃气体经过净化系统(图5)冷却净化后直接通入燃烧室进行燃烧,燃烧后的气体通入余热锅炉产生蒸汽提供给附近纸厂使用,余热气体又引入滚筒干化机,使撕碎后的塑料干燥到含水率15%~20%,最后气体脱硫后排入大气中,在这个系统中,整个反应处在贫氧、高温、密闭的条件下,因此杜绝了二恶英类物质的生成,也杜绝飞灰泄露进入大气环境中,此外气化焚

城市垃圾热解气化方案

城市垃圾热解气化案 前言: 垃圾无时无刻不伴随着人类社会生活而存在,垃圾处理也是一个随之不断变革、持续发展的行业。从另一个角度讲,在技术条件足够完善的情况下,垃圾是一种永不枯竭的可利用型资源。本文着重介绍一种新型垃圾处理技术,该技术不仅能有效克服目前国垃圾处理技术的环保缺陷,还能够同时获得几倍于前者的经济效益,真正实现变废为宝,引领未来垃圾处理行业发展向。 一、国垃圾现状与亟待解决的问题 1.伴随着城市化进程加快,全国各地垃圾产生量急剧增加。根据2009年中国城 市建设统计年鉴报告,全国655个设市城市生活垃圾清运量由1980年的3132万吨增加到2008年底的1.52亿吨,平均每年增长速度约为9%。我国目前的垃圾年产量占全球比重已经超过30%,中国已经成为“垃圾围城”最重的。 2.城市垃圾的处理水平偏低。很多地采取露天堆放、自然填沟和填坑等原始式消 纳城市垃圾,部分河流沿岸成为天然垃圾堆放场。该种处理式对土壤、河流、地下水、大气等都造成了重的影响和危害。 3.国城市垃圾无害化处理设施极度缺乏,已建成的垃圾处理设施又有相当部分达 不到环保标准,大多数城市的垃圾对环境的污染日趋重。5亿多平米的城市地面被垃圾侵占,每天向大气释放多达100多种有害、致癌气体。 以北京市为例,目前全市日产垃圾18400吨,其中90%为填埋处理,每年约占用土地五百亩。在这种处理式单一、有效的垃圾分类又较难实现的情况下,没有高效能技术和设施的建设应用,四年后北京就将面临垃圾无法处理的局面。上海市全市日产垃圾近2万吨,在全市垃圾处理厂超负荷运行的情况下,按目前现有的处理

能力,到2020年,全市混合垃圾处理能力及资源化处理能力缺口总计将扩大到约11700吨/日。可见,对城市垃圾实施有效处理,改善城市卫生环境,实现垃圾减量化、无害化、资源化已成为保障国计民生的重大问题。日前住房和城乡建设部、环保部等15部委联合制定的“关于推进城市生活垃圾处理工作的意见”(以下简称“意见”)已报国务院审批,于2011年初下发。“意见”出台后,将大力推动城市生活垃圾处理工作,同时城市生活垃圾处理也将成为地政府城市管理考核的重要容。二、国垃圾处理技术简介 目前国垃圾处理主要使用以下几种技术: 1.卫生填埋处理:这种法是大量消纳城市垃圾的有效措施。但占地面积大,使用 年限短,垃圾分解速度慢(10-20年),填埋区易产生沼气、含毒污水,对空气、土壤和地下、地表水产生污染。大城市边由于土地资源紧,更限制了此类法的应用。 2.堆肥处理:该法通过微生物的生化作用,将垃圾中的有机质分解腐烂,转换成 肥料。但该法对垃圾成分有较高要求,产品肥效低、制造期长,不适应城市生活垃圾的迅速增长。堆肥法对塑料、金属等减量程度不高,后续处理量大,运行费及垃圾转运费用高。由于国未能实现有效垃圾分拣,垃圾中含有重金属和有毒化合物等污染物,导致此种肥料不能进入食物链,因此堆肥产品尚面临销路问题。 3.垃圾焚烧发电:该法是指使用特殊的垃圾焚烧设备,以城市工业和生活垃圾为燃 烧介质,在对垃圾进行焚烧处理的同时,利用其产生的能量发电的一种新型发电式。直接焚烧法可实现城市生活垃圾的减容化和资源化。但其致命缺陷是其焚烧产物中的SOX、NOX、HCl、粉尘和残渣中的重金属。特别是氧化反应产生

生物质热解与煤热解气化比较与现状

生物质热解与煤热解气化比较与现状 关键词:生物质煤热解 研究表明[1],生物质与煤的热解特性差异很大;生物质热解温度低,热解速度快,而煤相对热解速度慢,热解温度高。 现今单一煤种的热解在各方面都已经得到广泛的研究,而生物热解方面也正在取得巨大的研究成果。煤热解的气体产物以一氧化碳、甲烷和氢气为主,其中固体产物为固体焦和焦油。生物质热解气化产物主要是不饱和烃类气体和大量的氢气,还有不饱和烃类液体例如苯等。但是相比之下,由于大量水分的存在,生物质热解气化失重率比较大,而由于硫的掺杂,煤气化热解的产物中含有大量含硫氮化合物,使之燃烧会造成严重的环境污染。 为了提高脱硫脱氮的效率和改善煤单独热解产物不饱和度较高的问题,科学各界开始对生物质同煤共热解进行了研究和探索。研究结果[2]表明,生物质可阻止强粘结性煤热解过程中颗粒之间的粘结,得到粒状焦炭;生物质热解生成较多的H2,有利于煤中硫和氮的脱除;同时随着温度的升高、煤粒度的减小和煤变质程度的降低,热解脱硫和脱氮率增大。 根据研究[2]可知,生物质热解的最大热解峰(低于400摄氏度)和煤的最大热解峰(高于400摄氏度)不重合,而且差值有的在100摄氏度以上。由此可知,生物质与煤共同热解没有明显的协同作用。为了解决不同步热解的问题,科学界提出了两步法煤与生物热解、利用煤的黑度比生物质高的特点以辐射的加热方式进行同步加热、两段管式炉分步控温进行热解等。这些方法的核心都在于利用生物质的富氢产物为煤脱硫脱氮提供天然低廉的氢来源,同时也提高了煤的轻质液相产率,气体中的不饱和烃含量降低,将富裕的生物氢转移到了缺氢的煤焦中。 鉴于生物质与聚合物及生物质与煤的共热解或两步法热解具有很大的优势,加强生物质与聚合物的共热解和生物质与煤的共热解及两步法热解的研究显得很有必要。深入研究生物质与聚合物共热解的协同作用的机理,加强研究生物质与煤共热解中脱硫、脱氮及固体焦具有较强吸附能力的机理,同时,进一步研究改进生物质与煤两步法热解的工艺,为实现生物质中富裕的氢向煤的转移提供可能。 参考文献 [1] 尚琳琳,程世庆,张海清。生物质与煤共热解特性研究 [2] 马光路。生物质与聚合物、煤供热解研究进展

热解气化炉技术

产品说明书 一、产品名称: 全自动内燃双解立式气化炉 二、产品功能简介: 1.热解气化炉自上而下依次分干燥层、热解干馏气化层、燃烧层、 燃烬层和灰化层五段组成。 2.废弃物在底层立体式炉排上由生物质燃烧器点火后燃烧,当燃 烧温度达到1000-1300度时,生物质燃烧器自动停止工作。 3.热量由燃烧层上升传递到热解干馏气化层、干燥层,热解气化 后的残留物(液态焦油、丙酮、复合碳氢化合物、固定碳、废弃物本身含有的无机灰土和惰性物质)进入燃烧层充分燃烧后,产生的热量提供热解干馏气化层和干燥层所需的热量。热解干馏气化干燥层挥发的水分以及在热解和气化反应过程中产生的一氧化碳、氢、气态烃类(甲烷等)可燃物组合成混合烟气。 4.燃烧层产生的残渣经燃烬层立体式炉排及炉底的空气配气口 供风富氧燃烧后进入到灰化层冷却,空气也同时得到预热,燃烬层的炉灰由排渣系统排出炉外。 5.由热解气化炉底部送入的预热空气给燃烬层和燃烧层提供必 须的助燃氧,空气在上行过程中经历不同的阶段不断消耗大量氧。 在热解干馏气化层形成贫氧或欠氧环境,满足了热解干馏气化的必要条件,并且能使参加反应的废弃物维持在贫氧或欠氧高温环境下足够的时间逐步消化。

6.热解干馏气化产生的混合烟气经处理后循环回燃烧层和炉底 热空气配气后吸入旋风燃烧器进行二次燃烧。旋风燃烧器产生的热量经管道热传导后加速热解干馏及上部干燥层垃圾干燥速度,提高了整体处理废弃物的效率,也降低了对废弃物含水率的要求。 废弃物在热解干馏气化炉内经热解后实现能量的二级分配,热解气体成分上升经处理后和热空气配气混合进入旋风燃烧器燃烧形成1000-1300度高温,促使炉内各反应层的物理化学过程连续稳定地进行。废弃物经投料干燥和热解干馏气化层燃烧层燃烬后出渣排渣形成向下的连续稳定地运行逐步稳定地消化。热解干馏气化炉连续正常地运转。 三、产品优特点: *内燃式双解立式气化炉被广泛应用于机械、建材、轻纺工业、石化、环保等多个领域。内燃式双解立式气化炉系统的核心设备热解气化炉,是以空气和水蒸汽的混合气体作为气化剂,以生活垃圾为原料在高温条件下发生氧化-还原反应,产生以烷类和H2为主要可燃成分的节能环保设备。针对我国垃圾的特点实现垃圾热解气化和富氧燃烧有机结合工艺结构使垃圾完全灰化。 *采用隔水套结构摈弃了传统热解炉采用耐火材料高温酸气风化经常维修的问题; *采用内衬上小下大的斜度结构摈弃了传统热解炉采用液压顶杆压实消除起拱偏烧的问题;

垃圾热解气化项目报告书

垃圾热解气化项目报告书 一、垃圾热解气处理技术简介 垃圾热解气是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。在运行过程中所生成的气体含有大量甲烷、一氧化碳和氢气,可以用于工业燃气,具有良好的经济效益。 垃圾热解气技术的环保特点在于:能从根本上解决二噁英的生成,同时减少空气中有毒物质的排放量,将重金属固化并有效回收利用,有利于城市环境的发展。 北京宝能科技有限公司垃圾热解气化技术是针对城市垃圾差异性较大所提出的一套低成本、适合中国国情的城市生活垃圾清洁综合利用技术,主要是让城市生活垃圾在还原性气氛下发生反应,从源头上避免二噁英的生成。 根据垃圾处理过程,可日处理100—2000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。 1.1开发垃圾热解项目的市场背景 1.1.1.我国垃圾资源概况 垃圾是一种可再生资源,如果能够有效的资源整合利用,能够创造巨大的经济效益,目前政府部门也越来越重视垃圾资源的回收问题。随着城镇化工业化进程加快,未来我国生活垃圾处理设施的建设力度将大幅增加。 垃圾处理行业拥有着庞大的市场容量,据统计,全球每年排放各类垃圾近5亿吨,中国主要城市年产生活垃圾1.5亿吨,并且还在以每年8%—10%的速度攀升。建设部2010年调查结果显示,全国600多座城市中,有1/3以上正在陷入垃圾重

垃圾热解气化总结材料-(431)

标准实用文案 1.固废管理的原则 减量化:减量化是指在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生,以及采用适当措施使废物量减少(含体积和重量)的过程。 资源化:将废物直接作为原料进行利用或着对废物进行再生利用,也就是采用适当措施 实现废物的资源利用过程,其中再利用是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。分为三种类型:①保持原有功能和性质,直接回收利用;②不再保持其原有的形态和使用性能,但还保持利用其材料的基本性能,如废金属回收利用、废纸再生、玻璃再生等;③不再保持其原有的形态、使用性能和材料的基本性能,但还保持利用其部分分子特性等如生物质有机垃圾 的好氧堆肥、厌氧发酵等。 无害化:在垃圾的收集、运输、储存、处理、处置的全过程中减少以至避免对环境和人 体健康造成不利影响。 2.固废处理方法 垃圾焚烧,或称垃圾焚化,是一种废物处理的方法,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。焚烧与其他高温垃圾处理系统,皆被称为“热处理” 。焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气和热力。灰烬大多由废物中的无机物质组成,通常以固体和废气中的微粒等形 式呈现。废气在排放到大气中之前,需要去除其中污染气体和微粒。其余残余物则用于堆填。在某些情况,焚化垃圾所产生的热能可用于发电。 焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术,其他如气化、等离子弧气化、热解和厌氧消化。垃圾焚化会减少原来垃圾80%~ 85%的质量和95%~ 96%的体积(垃圾在垃圾车里已经过 压缩),减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度,如灰烬中有可回收的金属。这 意味着,尽管焚化不能完全取代堆填,但它却可以大大减少垃圾量。垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前,会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积。或者,未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩,减少体积近70%。很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩。另外,垃圾焚 烧在处理某些类型的垃圾,如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势,因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素。综合而言,垃圾焚烧处理的减量化效果最好,但存在燃烧产生污染物的环境风险。 卫生填埋法是指采取防渗、铺平、压实、覆盖等措施对城市生活垃圾进行处理和对气体、 渗滤液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。该方法采用底层防渗、垃圾分层填埋、压实后顶层覆盖土层等措施,使垃圾在厌氧条件下发酵,以达到无害化处理。 卫生填埋处理是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。科学合理地选择卫生填埋场场址,可以有利于减少卫生填埋对环境的影响。 场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式。不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。场内实行雨水与污水分流,减少运行过程中的渗沥水产生量,并设置渗沥水收集系统,将经过处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。不具备排水条件的,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防 止填埋气体侧向迁移引发的安全事故。尽可能对填埋气体进行回收和利用,对难以回收和无利用价值的,可将其导出处理后排放。填埋时应实行单元分层作业,做好压实和覆盖。填埋

生物质气化技术概述

生物质气化技术概述 1. 背景 生物质气化以木头等为原料,在氧气不充足情况下,加热使木头等生物质裂解产生合成天然气,再用合成天然气加热却暖或发电。生物质气化与传统的烧木头等方式加热不同,传统烧木头、秸秆等是在氧气充足情况下燃烧,而生物质气化是在氧气不充分情况下加热。 气化的基本定义为:不完全氧化的热化学反应过程,把含碳物质转化成一氧化碳、氢气、二氧化碳及碳氢化合物如甲烷等。反应温度一般大于700?C,一般在700-1000?C 间。 生物质气化主要过程如下: 生物质预处理后→进入气化炉→加氧气或水蒸气→燃烧气化→产生的气体出来除 焦油→气体冷却→气体净化(除硫化氢、除二氧化碳)→甲烷化→合成天然气(合成气)。 合成气在此作为加热及其他燃料驱动蒸汽机及发电机发电。合成气进一步加工,比如经过费-托反应可以生成液体生物柴油。此过程在二战时,被德国比较大规模地采用,弥补石化柴油不足。 如今,生物质气化的研究与应用主要以奥地利、芬兰、英国和德国为主要国家。 2. 生物质气化主要工艺 2.1生物质气化过程发生了如下反应:

1)水-气反应:C+H2O=H2+CO 2)还原反应:CO2+C=2CO 3)甲烷化:C+2H2=CH4 4)水-气转换反应:CO+H2O=CO2+H2 CO热值:12.64MJ/Nm3 H2热值:12.74~18.79MJ/Nm3 CH4热值:35.88~39.82MJ/Nm3 空气、氧气和水蒸气可作为气化媒介。但不同媒介对过程与结果有不同的影响。空气便宜,但产出气的热值低;氧气贵,产出气热值高;用水蒸气做媒介产生热值与氧气相当,但也耗费比较高的热能。 2.2 生物质气化炉类型 生物质气化炉主要分三种类型,但还6~有其他个性化炉子: 1. 固定/移动床气化炉 -向上排气炉(气体与原料对流) -向下排气炉(气体与原料同方向流动) -错流移动床 2. 流化床气化炉 -循环流化床 -气泡流化床 -气流床(携带床,Entrained flow bed)

浅论垃圾热解气化技术

浅析垃圾热解气化技术 垃圾处理方式随着技术的更新和发展逐渐优化,从一开始的填埋,到生物质利用,再到现在减量化效果最好的焚烧,每一步的技术更新都引领着行业的发展方向。和垃圾焚烧一样,能做到真正3R 原则的处理方式,是垃圾热解法。但据统计,国内垃圾主要以填埋、焚烧和堆肥为主。填埋是目前的主要处理方式,占比近一半,焚烧占12注右,堆肥不到10%仍有30%勺生活垃圾未能处理。 那么为什么和垃圾焚烧一样能达到3R原则的垃圾热解技术却没能占得市场先机呢?我们先来了解什么是垃圾热解技术。 定义及作用原理:热解法和焚烧法是两个完全不同的过程。焚烧是一个放热过程,而热解需要吸收大量热量。焚烧的主要产物是二氧化碳和水,而热解的主要产物是可燃的低分子化合物:气态的氢气、甲烷、一氧化碳;液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等。固态的主要是焦炭和炭黑。

热解法是利用垃圾中有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、可燃气的过程。热解产率取决于原料的化学结构、物理形态和热解的温度与速度。 热分解过程由于供热方式、产品形态、热解炉结构等方面的不同,热解方式各异。 按热解温度不同,1000OC以上称为高温热解,600 -700 oC称为中温热解,600oC以下称为低温热解。按供热方式不同,分为直接加热法和间接加热法。直接加热法指垃圾部分直接燃烧,或向热解反应器提供空气、富氧或纯氧作为补充燃料。纯氧作催化剂会产生CO2 H2O 等气体,其混在热解可燃气中,稀释了可燃气,会降低热解气的热效应。采用空气作催化剂则含大量N2,更稀释了可燃气,使热解可燃

生活垃圾热解焚烧处置处置技术方案

生活垃圾焚烧热解处理系统 (3吨/天) 1处理系统工艺流程设计 1.1基本设计说明 1、处理对象:城镇生活垃圾; 2、处理规模:3吨/日; 3、每日运行时间:12小时; 4、年运行工作时间:330天; 5、物料特性:生活垃圾,筛选后垃圾热值可达到~1500Kcal/kg; 6、炉型:立式热解炉; 7、废物低位热值(设计值):1500kcal/kg; 8、焚烧系统主要技术参数:

10、进料方式:机械; 11、出渣方式:螺旋出渣; 12、烟气净化处理方式:热交换器+活性炭/消石灰喷粉装置+布袋除尘组合式; 13、噪音:距设备1.5米处,噪音不超过85分贝,厂界外的噪音不超过65分贝,对噪音产生源设置噪音隔离罩,使噪音达到要求; 14、占地面积:20米×40米; 15、垃圾焚烧处置达到《生活垃圾焚烧控制标准》(GB18485-2001)。 1.2处理系统组成 生活垃圾热解气化焚烧处理系统主要由:(1)生活垃圾储存间(2)机械进料系统(3)热解气化焚烧系统(4)换热系统(热交换器)(5)烟气除酸及净化排放系统(6)供风、排风系统(7)辅助燃烧系统(8)供水系统(9)自动控制(10)应急处理、安全防爆系统(11)工艺管道及检修平台等辅助设备(12)排渣等部分组成。

1.3处理系统工艺流程说明 经筛选后的生活垃圾运至垃圾焚烧车间内,经筛选后卸入垃圾储存间暂存。当运行时,打开炉门,储存间内的垃圾采用机械方式送入热解气化炉内,一次进垃圾3吨,关闭炉门,点火进行热解焚烧。 在热解炉底部鼓入小于理论空气量的空气(0.65~0.75),垃圾废物中长链的有机化合物成份在缺氧的环境中迅速裂解成短链的可燃气体(碳氢化合物、一氧化碳、氢气等),热解可燃气体通过换热器降温至约50℃,脱除气体大部分水分,又通过换热器升温,而后进入二燃室和过量空气充分混合进行高温过氧充分燃烧,烟气在二燃室停留时间2s以上,使烟气里的有毒有害物质的分子结构被彻底分解,分解效率超过99.9%。垃圾热解焚烧结束后,打开炉门,冷却炉渣,待冷却后螺旋出渣。 在二燃室充分燃烧的高温烟气通过热交换器换热,热能用于提升热解气(脱除水分后温度在50℃左右)使烟气降温至180℃左右,以满足后段布袋除尘器工作温度要求。同时,在烟气管道内喷入活性炭粉和消石灰,去除酸性气体和烟尘,烟气经冷却除酸系统处理后,以进一步吸附二恶英、重金属等有害物质和脱除酸性气体,然后烟气进入布袋除尘器过滤除尘后,经过烟囱达标排放。 2处理系统工艺流程图 螺旋出渣热交换后排水

生物质气化制氢

生物质气化制氢 Hydrogen Production from Biomass Gasification 院系: 环境科学与工程学院 专业: 环境工程 姓名: 陈健 学号: M201373228 导师: 胡智泉副教授

2013 年 12 月

摘要 在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下,世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究,并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术,已引起了世界各国研究者的普遍关注。 本文重点讨论生物质催化气化制氢的基本原理和基本过程,阐述了氢气的净化分离方法,指出目前我国生物质气化制氢存在的问题和将来的研究方向。 关键词:生物质;气化;制氢。

Abstract In the context of humans face with a series of serious energy crisis and environmental pollution,the world are committed to developing and researching clean energy, and it has made some achievements. The prospective future of hydrogen from biomass gasification makes it a major concern all over the world. This article focuses on the basic principles and fundamental processes of hydrogen from biomass gasification, describes the purification and separation method of hydrogen, pointed out that at present China's biomass gasification problems and future research directions. Key words: Biomass; gasification; Hydrogen production.

(完整版)垃圾热解气化总结

1. 固废管理的原则 减量化:减量化是指在生产、流通和消费等过程中减少资源消耗和废物产生,以及采用适当措施使废物量减少(含体积和重量)的过程。 资源化:将废物直接作为原料进行利用或着对废物进行再生利用,也就是采用适当措施实现废物的资源利用过程,其中再利用是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用,或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。分为三种类型:①保持原有功能和性质,直接回收利用;②不再保持其原有的形态和使用性能,但还保持利用其材料的基本性能,如废金属回收利用、废纸再生、玻璃再生等;③不再保持其原有的形态、使用性能和材料的基本性能,但还保持利用其部分分子特性等如生物质有机垃圾的好氧堆肥、厌氧发酵等。 无害化:在垃圾的收集、运输、储存、处理、处置的全过程中减少以至避免对环境和人体健康造成不利影响。 2. 固废处理方法 垃圾焚烧,或称垃圾焚化,是一种废物处理的方法,通过焚烧废物中有机物质,以缩减废物体积。焚烧与其他高温垃圾处理系统,皆被称为“热处理”。焚化垃圾时会将垃圾转化为灰烬、废气和热力。灰烬大多由废物中的无机物质组成,通常以固体和废气中的微粒等形式呈现。废气在排放到大气中之前,需要去除其中污染气体和微粒。其余残余物则用于堆填。在某些情况,焚化垃圾所产生的热能可用于发电。 焚化是其中一种将垃圾转换成能源的技术,其他如气化、等离子弧气化、热解和厌氧消化。垃圾焚化会减少原来垃圾80%~85%的质量和95%~96%的体积(垃圾在垃圾车里已经过压缩),减少程度取决于可回收材料的成分和其回收的程度,如灰烬中有可回收的金属。这意味着,尽管焚化不能完全取代堆填,但它却可以大大减少垃圾量。垃圾车一般在运送垃圾至焚化炉前,会以内置压缩机内压缩以减少垃圾的体积。或者,未经压缩运输的垃圾可以在填埋场进行压缩,减少体积近70%。很多国家常在堆填区作简单的垃圾压缩。另外,垃圾焚烧在处理某些类型的垃圾,如医疗垃圾和一些有害废物时有很大的优势,因为焚烧过程的高温能销毁垃圾中的病原体和毒素。综合而言,垃圾焚烧处理的减量化效果最好,但存在燃烧产生污染物的环境风险。 卫生填埋法是指采取防渗、铺平、压实、覆盖等措施对城市生活垃圾进行处理和对气体、渗滤液、蝇虫等进行治理的垃圾处理方法。该方法采用底层防渗、垃圾分层填埋、压实后顶层覆盖土层等措施,使垃圾在厌氧条件下发酵,以达到无害化处理。 卫生填埋处理是垃圾处理必不可少的最终处理手段,也是现阶段我国垃圾处理的主要方式。科学合理地选择卫生填埋场场址,可以有利于减少卫生填埋对环境的影响。 场址的自然条件符合标准要求的,可采用天然防渗方式。不具备天然防渗条件的,应采用人工防渗技术措施。场内实行雨水与污水分流,减少运行过程中的渗沥水产生量,并设置渗沥水收集系统,将经过处理的垃圾渗沥水排入城市污水处理系统。不具备排水条件的,应单独建设处理设施,达到排放标准后方可排入水体。渗沥水也可以进行回流处理,以减少处理量,降低处理负荷,加快卫生填埋场稳定化。设置填埋气体导排系统,采取工程措施,防止填埋气体侧向迁移引发的安全事故。尽可能对填埋气体进行回收和利用,对难以回收和无利用价值的,可将其导出处理后排放。填埋时应实行单元分层作业,做好压实和覆盖。填埋

【创新案例】生物质热解气化技术

【创新案例】生物质热解气化技术 1背景 随着日益严峻的环境污染问题,各国政府都越发重视可再生能源的开发与应用。生物质气化技术作为新一代生物质利用技术,具有能源转化效率高、设备简单、投资少、易操作、占地面积小、不受地区、燃料类型和气候限制等特点,在为工业生产提供生产必须的电和热(热水/蒸汽)的同时,副产品可被用于制备炭基肥、活性炭及冶金行业保温材料等。项目环保性能和经济性能俱佳,对于降低工业生产用能成本,促进我国能源利用朝着绿色可持续方向迈进具有重要意义。 2解决方案 费曼能源采用国际领先的全新一代生物质气化技术,该技术通过精准控制热解可以将生物质转化为高品质合成气,合成气可用于燃烧生产工业生产必须的电能及热能(热水/蒸汽),副产品生物炭具有较高的商业利用价值。由于副产品的高效利用可显著降低电能及热能的生产制备成本,在帮助工业企业实现低碳化绿色生产的同时,显著降低工业企业用能成本。目前,可利用的生物质原料包括:稻壳、竹屑、木屑、烟叶梗、山核桃壳、棕榈壳、椰子壳、玉米芯渣、甘蔗渣、柚子壳、酒糟、制药残渣、造纸剩余物、干化污泥、高聚物废弃物等。3生物质热解气化反应原理4设备示意图5技术对比与其他

生物质供热应用方式相比,生物质热解气化的优势如下:6案例根据国家及江苏省政府清洁能源替代燃煤锅炉的相关政策,江苏泰兴化工园区内的多家化工企业,急需淘汰燃煤锅炉。费曼能源作为项目所有者及实施方,以“生物质天然气”多能互补方式,以稻壳为原料,为园区企业提供热蒸汽等清洁能源,副产物稻壳炭作为保温材料销售给钢厂或有机肥公司。 项目地点:江苏泰兴项目规模:18t/h(15t/h 备用)原料用量:2.66万吨/年蒸汽产量:6.45万吨/年稻壳碳/灰分量:0.63 万吨/年客户类型:食品、化工、印染、电池等所有生产用热企业解决问题:(1)降低企业用能成本,吨蒸汽使用成本降低20元/吨以上(2)降低企业清洁化改造成本,蒸汽管网直接连通各用热企业 (3)帮助企业实现绿色生产,彻底杜绝自备锅炉环保不达标而造成的非生产性停产。技术创新:“生物质天然气”多能互补方式该项目的产品分为能源产品(热蒸汽)和副产品(稻壳炭)。其中能源产品是客户主要的需求,副产品销往附近钢厂用于熔炼工艺保温材料,为项目创造另一部分收益。稻壳炭还可进一步深加工,做成炭基肥等,真正实现(农业能源环保)循环经济生态圈。

热解气化

3.2 热解气化处理技术 废水污泥在热解气化过程中将经历一系列的物理和化学变化,在缺氧性、有蒸汽参与的还原性气氛条件下污泥将发生一系列化学反应(如表4所示)。 表4: 污泥在热解气化过程中的主要化学反应 化学反应式 处理过程中的热行为 C(燃料中的碳)+ O2 →CO2 + 热量 放热 C + H2O(蒸汽)→CO + H2 吸热 C + CO2 →2CO 吸热 C + 2H2 →CH4 放热 CO + H2O →CO2 + H2 放热 CO + 3H2 →CH4 + H2O 放热 污泥的热解过程可分为三个阶段:一,干燥期;二,热解期;三,需热(气化反应)期。在干燥阶段,污泥中的水分以蒸汽形态脱离污泥相,根据所采用的热解气化装置类型的不同,在干燥阶段干污泥的产率从85%到93%(占绝干污泥的比率)不等(资料来源:Furness and Hoggett, 2000),干燥阶段的操作温度约为150℃(302℉);污泥干燥完成后,其温度即被提高到400℃(752℉),进入到热解反应阶段;在最后一个阶段,热解产生的可冷凝气相产物和不凝性气相产物以及热解焦产物发生气化反应(需热阶段),热解产物被氧化、然后再被还原,并被转化为焦渣块、蒸汽、焦油及气体产物。污泥的氧化反应剂为二次送入炉中的、经过化学式量计算并计量过的氧气。在气化阶段,炉膛的操作温度范围在800到1400℃(1472至2552℉)之间,为了维持气化反应所需的温度,需补充

加入煤炭或石油焦做为辅助燃料。 需热期之后,从炉中引出的高温合成原料气体可采用水、泥浆和/或冷的循环合成气进行急冷降温处理,在进行除尘处理之前也许还需要对合成原料气再进行一次冷却处理,此时可采用热交换器(安装于合成气冷却装置系统内)。当采用水喷淋法除尘方式时,颗粒物被水捕集,然后对含尘水进行过滤处理;也可以采用干式滤尘器或热气体过滤器来除去合成气中的颗粒物。合成气在被冷却的过程中,若温度降到水的露点以下时,合成气中的水分即会发生凝结;洗涤器和合成气冷却装置中排出的水中肯定含有一定量的可溶性气体成分(如氨、氰氢酸、氯化氢、硫化氢等)。此时的合成气是否还需要进一步精制处理则取决于其最终的用途,但不论最终用途如何,通常都会对其进行脱除硫化物(主要为硫化氢)处理并回收可进行市售的商品级高纯硫产品。从合成气冷却和净化处理装置中排出的水经过脱除固体颗粒物处理之后,一般被输送回热解气化炉或洗气器中循环使用;循环使用时,必须对其中一定比例的水流进行净化脱盐处理以避免水中可溶性盐类的累积,脱盐处理后的水可继续循环使用,也可将其中的一部分排放到常规污水处理装置。合成气冷凝水还应当采取蒸馏法来脱除其中的氨、二氧化碳和硫化氢成分。污泥热解气化的三个阶段均在同一台气化反应器中进行,反应器的运行工艺参数变化范围则与其型式有关。 最为常用的气化装置有固定床反应器、流化床反应器和循环(移动)床反应器三种类型。固定床和流化床气化装置通常设置有耐火材料内衬或水冷壁以防止高温对反应腔室的损害,这两类气化装置常采用旋转式或固定式炉排设计。移动床气化装置不常见,一般采取在金属材质的反应腔室中设置间接加热系统的方式来确保反应的温度。近年来新开发的废水污泥热解气化工艺中,最引人关注的是“Lurgi -Rhurgas工艺”,这是一种基于循环流化床技术的新工艺,该技术系采取强化污泥颗粒与循环流态化热媒之间的接触几率,从而使产出的合成气热值高达23MJ/m3。 与废水污泥热解气化装置污染物排放方面有关的数据非常少,这可能与污染物排放情况变化多端、难以获得稳定数据有关。对污泥热解气化过程污染物排放情况有重要影响的因素有:装置类型、污泥特性、操作工艺条件(温度及压力)、以及气相氛围操作条件等。法律规定必须大幅降低排量的废水污泥热处理过程的

立式连续热解气化焚烧技术(修改)

GYY立式连续热解气化焚烧技术--废弃物焚烧最佳解决方案 光耀环境工程

概述 光耀环境工程(光耀环境),是光耀能源技术股份全资子公司,光耀环境以高新技术为先导,系专业从事节能环保领域的技术开发、工程设计、产品制造、设备成套及工程总承包的国家级高新技术企业。 光耀环境工程固废事业部从事废弃物焚烧系统工程的咨询、总包(EPC)、焚烧系统的设备研发和制造、焚烧系统的维护维修、代管运行;废弃物处置项目的投资运营(BO)。 公司拥用GYY型立式连续热解气化焚烧系统的全套技术,秉承焚烧”3T+1E”的设计理念,保证系统运行稳定、焚烧彻底减量(≤5%)、尾气排放全面达标,二噁英排放达到欧盟标准。该系统全流程密闭,不存在不可控的漏风点,减少了漏风结露腐蚀。采用塔篦式灰渣下泄装置,灰渣下泻顺畅。 立式连续热解气化焚烧系统适用于中小规模生活垃圾、医疗废弃物、市政污泥、工业废弃物(固体/半固/液体)的焚烧减量处理。目前公司已形成单线日焚烧5吨至300吨的生产能力。 坚持诚信、注重业绩、渴望变革是我们的核心价值观,我们拥有国家节能环保领域的权威专家团队,以及适合人才发展的企业运行机制。我们承诺:将永远保持坚定的诚信,对客户极高的热情,为用户提供高价值解决方案和服务。

GYY立式连续热解气化焚烧技术 GYY型立式热解焚烧处置系统由自动进料、热解气化炉、二燃室、换热器、烟气净化、自动控制(含在线监测)及余热综合利用等组成。核心部分为无需添加辅助燃料助燃的立式热解气化焚烧炉,是公司自主研发的废弃物焚烧专用设备。 将国际流行的热解气化技术引入立式圆筒热解气化焚烧炉,与传统的炉床炉焚烧机理有机结合,重点针对传统的炉床炉和热解气化炉的缺点和不足之处,在炉型结构上和焚烧技术方面进行了独特的创新设计。在结构创新上,采用主燃室,二燃室和余热锅炉比邻布设,使热能得以集中和充分利用;多功能可控炉排,使垃圾均匀布撒,且有破拱通风作用;高效导热火墙有效地沟通两个燃烧室的热学空间;运行时不需添加辅助燃料,靠废物自燃实现废物燃烬烧结。在焚烧技术创新上,采用副炉膛以干燥热解气化为主,烟气下行;主炉膛中部以深度焚烧为主,烟气上行,两种烟气强制混合并控制在最佳的空间位置侧向进入二燃室进一步燃烧,使废物的固、气相态均得到充分燃烧。从而使生活垃圾焚烧处置达到国家标准要求。 在集成创新上,采用磁力雾化方式的半干法急冷脱酸+活性炭粉预敷+袋式除尘器除尘的烟气净化处理工艺,可使烟气稳定达标排放;自动提升上料和自动除渣系统大大地降低了操作人员的劳动强度,保证了操作人员的安全卫生;磁力雾化方式的半干法急冷脱酸的烟气净化系统使整个生产过程中无工艺废水产生,达到了零排放。PLC+PC的计算机控制系统能对焚烧控制参数和烟气净化处理的工艺参数实施有效地调节和控制,并实现对所有运行参数的监测、显示、记录和控制、数据传输、系统的安全保护等功能,既提高了管理水平,又保证了处置效果。主要技术指标与国外同类技术相当,在国同类技术中处于领先水平,可有效地解决中小城市生活垃圾焚烧处置工艺设备的国产化或本土化问题。 项目产品已经通过了国家认可的专业机构的检测,检测结果为各项指标符合国家规和标准要求(尤其是二恶英的检测指标低于欧盟检测标准),该项目成果达到了国领先水平,通过推广应用将会取代同类设备的进口。 GYY立式热解气化焚烧系统技术参数:

城市垃圾热解气化方案

城市垃圾热解气化方案 前言: 垃圾无时无刻不伴随着人类社会生活而存在,垃圾处理也是一个随之不断变革、持续发展的行业。从另一个角度讲,在技术条件足够完善的情况下,垃圾是一种永不枯竭的可利用型资源。本文着重介绍一种新型垃圾处理技术,该技术不仅能有效克服目前国内垃圾处理技术的环保缺陷,还能够同时获得几倍于前者的经济效益,真正实现变废为宝,引领未来垃圾处理行业发展方向。 一、国内垃圾现状与亟待解决的问题 1.伴随着城市化进程加快,全国各地垃圾产生量急剧增加。根据2009年中国城 市建设统计年鉴报告,全国655个设市城市生活垃圾清运量由1980年的3132万吨增加到2008年底的1.52亿吨,平均每年增长速度约为9%。我国目前的垃圾年产量占全球比重已经超过30%,中国已经成为“垃圾围城”最严重的国家。 2.城市垃圾的处理水平偏低。很多地方采取露天堆放、自然填沟和填坑等原始方 式消纳城市垃圾,部分河流沿岸成为天然垃圾堆放场。该种处理方式对土壤、河流、地下水、大气等都造成了严重的影响和危害。 3.国内城市垃圾无害化处理设施极度缺乏,已建成的垃圾处理设施又有相当部分 达不到国家环保标准,大多数城市的垃圾对环境的污染日趋严重。5亿多平方米的城市地面被垃圾侵占,每天向大气释放多达100多种有害、致癌气体。 以北京市为例,目前全市日产垃圾18400吨,其中90%为填埋处理,每年约占用土地五百亩。在这种处理方式单一、有效的垃圾分类又较难实现的情况下,没有高效能技术和设施的建设应用,四年后北京就将面临垃圾无法处理的局面。上海市全市日产垃圾近2万吨,在全市垃圾处理厂超负荷运行的情况下,按目前现有的处

污泥热解气化

污泥去哪了? 污泥热解气化——让污泥从有到无! 据笔者看来,现在的污泥处理还未形成行业,污泥的处理技术也五花八门,现有正在使用的处理技术整体水平较低,这与国家的政策导向密不可分,过去的10年里,国家集中完成了全国城镇污水处理基础建设的升级换代,但从顶层设计上就轻视或者忽略了污泥处置的必要性,这直接导致了近几年污泥所造成的环境公害事件层出不穷,好消息是,随着污水处理行业的逐步成熟,污泥处置这项课题也慢慢被提上日程,这直接刺激了污泥处理技术的研究,形成目前污泥处置技术百花齐放,政府对污泥处理减量化的追逐使得目前污泥减量化处置成为热点,但国内许多专家学者对高耗能的污泥干化都持消极态度,污泥的减量化是污泥处置的目标之一,但绝不是终点,污泥的处置要做到减量化、无害化、资源化“三化”合一才是污泥处置的终极目标。目前全国污泥处理的主流技术仍旧是以减量化为目的,填埋仍旧是主要解决办法,在现在垃圾围城各城市垃圾填埋场都爆棚的现状下,污泥填埋更显尴尬。笔者认为现在已经到了环境问题倒逼技术升级的地步,在未来的一段时间里,污泥处置技术只有能同时实现“三化”的技术,才能迈进污泥处置行业的门槛,才有可能在即将袭来的污泥处置风暴中占有一席之地,才有可能得到大规模推广应用,比如污泥热解气化技术。 华天污泥热解气化技术是将污泥热解气化作为污泥处置的核心技术,以烘干、造粒、尾气处置、废渣利用为依托的系统工程。主要

目的就是在无臭、无污染的前提下使污泥实现大规模的减量化、无害化、资源化成为现实。比目前传统技术的优点在于在减量化的前提下,以较低的成本实现污泥的无害化、资源化,污泥热解气化技术在工艺设计上就规避了污染物二恶英类物质的产生条件,系统的高温是臭味和病菌的克星,可以将硫化氢,氨类物质彻底分解,将有害病菌全部杀死,特别是对重金属的稳定化,热解气化技术具有天然优势,系统的高温将污泥中的重金属牢牢地锁在流化的硅酸盐晶体结构中,该晶体异常稳定,在酸碱环境下试验均不会溢出。热解气化技术对污泥中有机物的利用率高达70%,在高温贫氧下,有机物被热解为一氧化碳、氢气、烷类等可燃气体,可以更方便、清洁的被利用。污泥经热解气化高温处理,体积大幅度下降,气化后有机物以气体形式流出,剩余的无机物经高温流花,密度更高,质量更重,强度大幅上升,被用于制作免烧建材重复利用。 一.技术核心与原理 第一步:干燥后的污泥从炉顶部加入热解气化炉中,在下降的过程中与温度在80-120℃的热解燃气接触,在1-2小时内不断脱去附着水,水变成蒸汽和热解燃气一起排出炉外,污泥逐步变干燥。 第二步:干燥后的污泥,在部分反应层上升过来的温度高达200-450℃的灼热燃气的烘烤下,发生干馏反应,生成烷类(CmHn)、一氧化碳(CO)、焦油等可燃气体和水蒸气(H2O),塑料橡胶等物质中的氯(Cl)元素生成氯化氢(HCl)气体,硫(S)元素生成(H2S)气体,以上所有气体一起从炉体上部排出。

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