热解与气化详解(课堂PPT)
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热解的基本原理和方式(精品课件)
附着碳层，需设置刮刀 装置。
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高温热解：T>1000℃，供热方式几乎都是直 接加热。
按热解温度
中温热解：T=600～700℃，主要用在比较单 一的废物的热解，如废轮胎、废塑料热解油 化。
低温热解：T<600℃。农业、林业和农业产品 加工后的废物用来生产低硫低灰的炭，生产出 的炭视其原料和加工的深度不同，可作不同等 级的活性炭和水煤气原料。
设备体积
大
小
废弃物反应 有氧条件下的氧化反应
无氧条件下的还原反应
设备的形态
敞开式結构
封闭式結构
二次污染
Dioxin 重金属的大气污染
无Dioxin. 重金属分解后残渣残留
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固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:
① 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
小(需要少量空间)
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7.1.2 热解原理 7.1.2.1 热解过程
固体废物的热解是一个复杂连续的化学反应过程，它包 含了大分子键的的断裂、异构化和小分子的聚合等反应， 最后生成较小的分子。 在热解的过程中，其中间产物存在两种变化趋势，一是 由大分子变成小分子，直至气体的裂解过程；二是由小 分子聚合成大分子的聚合过程。这些反应没有明显的阶 段性，许多反应是交叉进行的。
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6．供气供氧 空气或氧作为热解反应中的氧化剂，使物料发生部分燃 烧，提供热能以保证热解反应的进行。因此，供给适量 的空气或氧是非常重要的，也是需要严格控制的。供给 的可以是空气，也可以是纯氧。由于空气中含有较多的 N2，供给空气时产生的可燃气体的热值较低。供给纯氧 可提高可燃气体的热值，但生产成本也会相应增加。
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高温热解：T>1000℃，供热方式几乎都是直 接加热。
按热解温度
中温热解：T=600～700℃，主要用在比较单 一的废物的热解，如废轮胎、废塑料热解油 化。
低温热解：T<600℃。农业、林业和农业产品 加工后的废物用来生产低硫低灰的炭，生产出 的炭视其原料和加工的深度不同，可作不同等 级的活性炭和水煤气原料。
设备体积
大
小
废弃物反应 有氧条件下的氧化反应
无氧条件下的还原反应
设备的形态
敞开式結构
封闭式結构
二次污染
Dioxin 重金属的大气污染
无Dioxin. 重金属分解后残渣残留
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固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:
① 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
小(需要少量空间)
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7.1.2 热解原理 7.1.2.1 热解过程
固体废物的热解是一个复杂连续的化学反应过程，它包 含了大分子键的的断裂、异构化和小分子的聚合等反应， 最后生成较小的分子。 在热解的过程中，其中间产物存在两种变化趋势，一是 由大分子变成小分子，直至气体的裂解过程；二是由小 分子聚合成大分子的聚合过程。这些反应没有明显的阶 段性，许多反应是交叉进行的。
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6．供气供氧 空气或氧作为热解反应中的氧化剂，使物料发生部分燃 烧，提供热能以保证热解反应的进行。因此，供给适量 的空气或氧是非常重要的，也是需要严格控制的。供给 的可以是空气，也可以是纯氧。由于空气中含有较多的 N2，供给空气时产生的可燃气体的热值较低。供给纯氧 可提高可燃气体的热值，但生产成本也会相应增加。
洁净煤燃烧技术——煤的热解与气化ppt课件
25
26
2020年5月3日
27
一、简介
煤炭气化技术 煤炭气化是将固体（煤、半焦、焦炭）或液体燃料（水煤浆）与气化剂（空气、 氧气、富氧气、水蒸气或二氧化碳等）作用而转变成燃料煤气或合成煤气。
28
29
30
三、煤气化技术主要工艺
31
1、固定床气化
也称移动床气化。因为在气化过程中，煤料与气化剂 逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降很 慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定气化床， 实际上，煤料在气化过程中的确是以很慢的速度向下 移动的，故以称为移动床气化
第一阶段：鼓空气燃烧煤蓄热，生产空气煤气
第二阶段：鼓水蒸气，生产热解煤气和水煤气
45
2、煤炭地下气化方法及工艺
46
47
48
总结
一、煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
49
32
2、流化床气化（沸腾床气化）
以小颗粒煤为原料，并在气化炉内使其悬浮分散在垂 直上升的气流中，煤粒类似于沸腾的液体剧烈地运动 ，从而使得煤粒层几乎没有温度梯度和浓度梯度，从 而使得煤粒层内温度均一，易于控制，提高气化效率 。
33
3、气化床气化
34
Байду номын сангаас
4、熔浴床气化
也称熔融床气化，将煤粉和气化剂以切线方向 高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，池 内熔融物保持高速旋转。作为粉煤与气化剂的 分散介质的熔融物可以是熔融的灰渣、熔盐等 可熔融的金属。
项目三 煤转化为燃料的技术
任务一 煤的热解与气化技术
1
任务一 煤的热解与气化技术
一、什么是煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
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2020年5月3日
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一、简介
煤炭气化技术 煤炭气化是将固体（煤、半焦、焦炭）或液体燃料（水煤浆）与气化剂（空气、 氧气、富氧气、水蒸气或二氧化碳等）作用而转变成燃料煤气或合成煤气。
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三、煤气化技术主要工艺
31
1、固定床气化
也称移动床气化。因为在气化过程中，煤料与气化剂 逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降很 慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定气化床， 实际上，煤料在气化过程中的确是以很慢的速度向下 移动的，故以称为移动床气化
第一阶段：鼓空气燃烧煤蓄热，生产空气煤气
第二阶段：鼓水蒸气，生产热解煤气和水煤气
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2、煤炭地下气化方法及工艺
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47
48
总结
一、煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
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2、流化床气化（沸腾床气化）
以小颗粒煤为原料，并在气化炉内使其悬浮分散在垂 直上升的气流中，煤粒类似于沸腾的液体剧烈地运动 ，从而使得煤粒层几乎没有温度梯度和浓度梯度，从 而使得煤粒层内温度均一，易于控制，提高气化效率 。
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3、气化床气化
34
Байду номын сангаас
4、熔浴床气化
也称熔融床气化，将煤粉和气化剂以切线方向 高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，池 内熔融物保持高速旋转。作为粉煤与气化剂的 分散介质的熔融物可以是熔融的灰渣、熔盐等 可熔融的金属。
项目三 煤转化为燃料的技术
任务一 煤的热解与气化技术
1
任务一 煤的热解与气化技术
一、什么是煤热解及意义 二、煤热解的分类及过程 三、煤炭热解技术与工艺 四、煤炭气化技术 五、煤炭地下气化技术
热解的基本原理和方式.ppt全文免费
热解的基本原理和⽅式.ppt全⽂免费⽂档介绍：固体废物的热解与焚烧相⽐有下列优点: 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料⽓、燃料油和炭⿊为主的贮存性能源；由于是缺氧分解，排⽓量少，热解产⽣的NOx，SOx，HCl等较少，⽣成的⽓体或油能在低空⽓⽐下燃烧，有利于减轻对⼤⽓环境的⼆次污染；废物中的硫、重⾦属等有害成分⼤部分被固定在炭⿊中；由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； NOx的产⽣量少；热分解残渣中⽆腐败性的有机物，⽽且灰渣熔融能防⽌⾦属类物质溶出；能处理不适合焚烧和填埋的难处理物。
热解⼯艺及成分此外，按热分解与燃烧反应是否在同⼀设备中进⾏，热分解过程可分成单塔式和双塔式。
按热解反应系统压⼒分为常压热解法和真空热解法。
按热解过程是否⽣成炉渣可分成造渣型和⾮造渣型。
按热解产物的状态可分成⽓化⽅式、液化⽅式和碳化⽅式。
还有的按热解炉的结构将热解分成固定层式、移动层式或回转式，由于选择⽅式的不同，构成了诸多不同的热解流程及热解产物。
在实际⽣产中，有两种分类⽅法是最常⽤的：⼀是按照⽣产燃料⽬的将热解⼯艺分为热解造油和热解造⽓；⼆是按热解过程控制条件将热解⼯艺分为⾼温分解和⽓化。
7.1.4 影响热解主要因素影响热解过程的主要因素有反应温度、反应湿度、加热速率、反应时间、反应器类型、供⽓供氧、废物组成等。
热分解产物⽐例与温度的关系 2、加热速率影响热解产物的⽣成⽐例。
通过加热温度和加热速率的结合，可控制热解产物中各组分的⽣成⽐例。
加热温度结合加热速率低温-低速：有机物分⼦在最薄弱的接点处分解，重新结合为热稳定性固体，难以再分解，固体含量增加。
⾼温-⾼速：全⾯裂解，低分⼦有机物及⽓体组成增加。
3．停留时间（反应时间）决定物料分解转化率。
为了充分利⽤原料中的有机物质，尽量脱出其中的挥发分，应延长物料在反应器中的停留时间。
停留时间长，热解充分，但处理量少；停留时间短，则热解不完。
热解与气化
日本有关城市垃圾热解技术的研究是从 1973年实施的star Dust”80计划开始 的．该计划的中心内容是利用双塔式循 环流化床对城市垃圾中的有机物进行气 化。随后．又开展了利用单塔式流化床 对城市垃圾中的有机物液化回收燃料油 的技术研究。
国际上早期对热解技术的开发：
以美国为代表的，以回收贮存性能源(燃料气、燃料油 和炭黑)为目的；成分复杂需要配套前处理＋低熔点物 质＋有害物质的混入——城市垃圾直接热解回收燃料实 现工业化生产方面并没有取得太大的进展。
及 产
Eg. 纤维素分子裂解
物 3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C
a full-scale MSW pyrolysis system was built in the United, California, shut down after only two year of operation
Sec.1 general statement
热解是把有机固体废物在无氧或缺氧条件下加热分 解的过程。该过程是一个复杂的化学反应过程。包 括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应， 最后生成各种较小的分子。通式如下：
以日本为代表的，减少焚烧造成的二次污染和需要填埋 处置的废物量，以无公害型处理系统的开发为目的。与 此相对，将热解作为焚烧处理的辅助手段，利用热解产 物进一步燃烧废物，在改善废物燃烧特性、减少尾气对 大气环境造成二次污染等方面、许多工业发达国家已经 取得了成功的经验。
废塑料 高热值——焚烧——损伤焚烧设备； 焚烧产物——二噁英的主要来源 所以，各国制定……限制大量焚烧废塑料
Chapter 8
热解ppt课件
适用范围较广，主要是对热值 需考虑废物的组成、性质和7 数
的要求
量等
固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:
①可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料 油和炭黑为主的贮存性能源；
②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；
③废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭 黑中；
④ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ⑤ NOx的产生量少。
控制工艺？
13
二、热解影响因素
1、温度（影响最大）
较低温度：大分子→中小分子 （油类含量较 高）
较高温度：二次裂解 较高）
（C5以下分子及H2含量
结合加热速率
低温-低速：有机物分子在最薄弱的接点处分 解，重新结合为热稳定性固体，难以再分解， 固体含量增加。
高温-高速：全面裂解，低分子有机物及气体
组成增加。
过程的关键。不同反应器有不同的燃烧床条 件和物流方式。
一般来说，固定燃烧床处理量大，而流态化 燃烧床温度可控性好。气体与物料逆流行进 有利于延长物料在反应器内的滞留时间，从 而可提高有机物的转化率；气体与物料顺流 行进可促进热传导，加快热解过程。
18
6．供气供氧
空气或氧作为热解反应中的氧化剂，使物料 发生部分燃烧，提供热能以保证热解反应的 进行。因此，供给适量的空气或氧是非常重 要的，也是需要严格控制的。供给的可以是 空气，也可以是纯氧。由于空气中含有较多 的N2，供给空气时产生的可燃气体的热值较 低。供给纯氧可提高可燃气体的热值，但生 产成本也会相应增加。
在实际生产中，有两种分类方法是最常用的：一是 按照生产燃料目的将热解工艺分为热解造油和热解 造气；二是按热解过程控制条件将热解工艺分为高 温分解和气化。
热解与气化详解PPT文档88页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
4需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
热解与气化详解
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
第三章生物质的热解气化ppt课件
3
3.1气化的基本原理
气化的基本原理
为了清楚的描述气化过程，我们将以上吸式固定床气化炉（如图所示） 为例 ，具体分析生物质的气化过程。
1.生物质的干燥
在气化炉的最上层为干燥区，从上面
加入的生物质燃料直接进入到燥区湿物
料在这里同下面三个反应区生成的热气
体产物进行换热，使原料中的水分蒸发
出去，生物质物料由含有一定水分的原
气体热值是指单位体积气体燃料所包含的化学能。 气体燃料的低值简化计算公式为：
8
3.1气化的基本原理
4.气化效率 气化效率是指生物质气化后生成气体的总热量与气化原料的总热量
之比。它是衡量气化过程的重要指标。
5.热效率 热效率为生成物的总热量与总耗热量之比。
6.碳转换率 碳转换率是指生物质燃料中的碳转换为气体燃料中的碳的份额。即
当然，在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物 为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物 质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区 3.还原反应
在还原区已没有氧气存在，在氧化反应中生成的二氧化碳着这里同 炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳和氢气。由于还原反应是吸热 反应，还原区的温度也相应降低，约700-900度，其还原反应方程式为：5
6
3.1气化的基本原理
在氧化区进行的均为燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应热 为还原区的还原反应、燃烧的裂解和干燥提供了热源。在氧化区中生成 的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰则落入下部 的灰室中。
通常把氧化区及还原区合起来称作气化区，气化反应主要在这里进 行；而裂解反应及干燥区则统称为燃料准备区或叫做燃料预处理区。这 里的反应是按照干馏的原理进行的，其载热体来自气化区的热气体。
3.1气化的基本原理
气化的基本原理
为了清楚的描述气化过程，我们将以上吸式固定床气化炉（如图所示） 为例 ，具体分析生物质的气化过程。
1.生物质的干燥
在气化炉的最上层为干燥区，从上面
加入的生物质燃料直接进入到燥区湿物
料在这里同下面三个反应区生成的热气
体产物进行换热，使原料中的水分蒸发
出去，生物质物料由含有一定水分的原
气体热值是指单位体积气体燃料所包含的化学能。 气体燃料的低值简化计算公式为：
8
3.1气化的基本原理
4.气化效率 气化效率是指生物质气化后生成气体的总热量与气化原料的总热量
之比。它是衡量气化过程的重要指标。
5.热效率 热效率为生成物的总热量与总耗热量之比。
6.碳转换率 碳转换率是指生物质燃料中的碳转换为气体燃料中的碳的份额。即
当然，在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物 为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物 质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，而炭则进入下面的还原区 3.还原反应
在还原区已没有氧气存在，在氧化反应中生成的二氧化碳着这里同 炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳和氢气。由于还原反应是吸热 反应，还原区的温度也相应降低，约700-900度，其还原反应方程式为：5
6
3.1气化的基本原理
在氧化区进行的均为燃烧反应，并放出热量，也正是这部分反应热 为还原区的还原反应、燃烧的裂解和干燥提供了热源。在氧化区中生成 的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰则落入下部 的灰室中。
通常把氧化区及还原区合起来称作气化区，气化反应主要在这里进 行；而裂解反应及干燥区则统称为燃料准备区或叫做燃料预处理区。这 里的反应是按照干馏的原理进行的，其载热体来自气化区的热气体。
可燃固废热解气化利用技术ppt课件
5
现状
垃圾填埋
• 仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路 的最主要方法，2015年底全国共有上千座 生活垃圾填埋场，85%的城市生活垃圾采用 填埋处理。
• 填埋问题：越来越多的地方无地可填，沼 气、渗滤液处理难度大等，不能实现减量 化、资源化。
6
新方向----可燃固废气化利用技术
• 减量化、资源化、无害化
• 垃圾分类制度事实上已被提至国家战略层 面
• 垃圾分类背后将是废塑料等固废的集中积 聚和分类化处理利用
3
动 向：全面加强固废污染防治
全国固废污染防治首次执法大检查
• 2017-05-22，张德江出席全国人大常委会固体废 物污染环境防治法执法检查组第一次全体会议， 这是《固体废物污染环境防治法》1996年实施以 来的第一次，规格无与伦比的高。
2、可以替代人工煤气和天然气，每方燃 气定价0.3-1.6元；替代天然气，其成本与
天然气相比，可以降低50%以上 。
3、每千方不含原料成本，制取成本不超 过100元。
9
废塑料的成本及来源
• 废塑料的成本：结合国家和地方垃圾处理的相关 政策，可以零成本取得废塑料，同时每吨还有可 能获得一定额度的处理费用补贴。
2、造纸厂分离塑料，废塑料气化进锅炉 3、协同处理污泥气化，热量污泥处理回用
协同处理污泥气化可以达到抑制污染物的效果。
4、其他使用天然气单位低成本替代
11
主要商业模式 1、直接成套设备销售（含改造 项目） 2、建设运营 3、合同能源管理模式
12
知识产权及项目进展
1、知识产权 已经部署和正在部署30项以上专利，一年内突破100项；
废塑料等可燃固废气化利用技术 ——可燃固废高值化利用
现状
垃圾填埋
• 仍然是我国大多数城市解决生活垃圾出路 的最主要方法，2015年底全国共有上千座 生活垃圾填埋场，85%的城市生活垃圾采用 填埋处理。
• 填埋问题：越来越多的地方无地可填，沼 气、渗滤液处理难度大等，不能实现减量 化、资源化。
6
新方向----可燃固废气化利用技术
• 减量化、资源化、无害化
• 垃圾分类制度事实上已被提至国家战略层 面
• 垃圾分类背后将是废塑料等固废的集中积 聚和分类化处理利用
3
动 向：全面加强固废污染防治
全国固废污染防治首次执法大检查
• 2017-05-22，张德江出席全国人大常委会固体废 物污染环境防治法执法检查组第一次全体会议， 这是《固体废物污染环境防治法》1996年实施以 来的第一次，规格无与伦比的高。
2、可以替代人工煤气和天然气，每方燃 气定价0.3-1.6元；替代天然气，其成本与
天然气相比，可以降低50%以上 。
3、每千方不含原料成本，制取成本不超 过100元。
9
废塑料的成本及来源
• 废塑料的成本：结合国家和地方垃圾处理的相关 政策，可以零成本取得废塑料，同时每吨还有可 能获得一定额度的处理费用补贴。
2、造纸厂分离塑料，废塑料气化进锅炉 3、协同处理污泥气化，热量污泥处理回用
协同处理污泥气化可以达到抑制污染物的效果。
4、其他使用天然气单位低成本替代
11
主要商业模式 1、直接成套设备销售（含改造 项目） 2、建设运营 3、合同能源管理模式
12
知识产权及项目进展
1、知识产权 已经部署和正在部署30项以上专利，一年内突破100项；
废塑料等可燃固废气化利用技术 ——可燃固废高值化利用
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有机物的热解反应可以用下列通式来表示：
上述反应产物的收率取决于原料的化学结构、 物理形态和热解的温度及速度。
22
2 固体废物热解处理
大分子键断裂、异构化和小分子聚合
热
废物组成、裂解温度、催化剂等
解
过 程
有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)
3
a full-scale MSW pyrolysis system was built in the
United, California, shut down after only two year of
operation
4
Sec.1 general statement
热解是把有机固体废物在无氧或缺氧条件下加热分 解的过程。该过程是一个复杂的化学反应过程。包 括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应， 最后生成各种较小的分子。通式如下：
Chapter 8
pyrolysis on SW 有机固体废物的热解
1
固体废物热解处理
热解 原理
热解 工艺
热解定义及特点、热解过程及产物、有机 固体废物热解机理
热解工艺分类
典型固 城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污 体废物 泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃 的热解 物的热解
2
热解是一种古老的工业化生产技术 ——煤的干馏，重油和煤炭的气化，木炭烧制
生物能热化学转换系统
12
在欧洲．主要根据处理对象的种类、反应 器的类型和运行条件对热解处理系统进行 分类，研究不同条件下反应产物的性质和 组成，尤其重视各种系统在运行上的特点 和问题。
13
14
15
日本有关城市垃圾热解技术的研究是从 1973年实施的star Dust”80计划开始 的．该计划的中心内容是利用双塔式循 环流化床对城市垃圾中的有机物进行气 化。随后．又开展了利用单塔式流化床 对城市垃圾中的有机物液化回收燃料油 的技术研究。
18
Байду номын сангаас
废塑料 高热值——焚烧——损伤焚烧设备； 焚烧产物——二噁英的主要来源 所以，各国制定……限制大量焚烧废塑料
——塑料热解制油技术的发展
19
Sec.2 principle and technique on pyrolysis热解原理及方法
1、Definition 热解的定义 热解在英文中使用“pyrolysis”一词．在工业上也称为干馏。 它是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为： ①以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃 性气体； ②在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在内的 燃料油； ③纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的炭黑 的化学分解过程。
10
美国：微生物学、热化学两条技术路线
热化学： ✓ (1)以产生热、蒸汽、电力为目的的燃烧技术； ✓ (2)以制造中低热值燃料气、燃料油和炭黑为目的的
热解技术； ✓ (3)以制造中低热值燃料气或NH3、CH30H等化学物
质为目的的气化热解技术 ✓ (4)以制造重油、煤油、汽油为目的的液化热解技术
11
及 产
Eg. 纤维素分子裂解
物 3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C
20
最经典定义：斯坦福研究所的 J．Jones （Stanford Research Institute，SRI)
提出的： “在不向反应器内通入氧、水蒸 气或加热的一氧化碳的条件下，通过间接 加热使含碳有机物发生热化学分解，生成 燃料(气体、液体和炭黑)的过程”。
21
2、 Process and products of pyrolysis热解过程及产物
热
铬Ⅲ不转为Ⅵ
硫、重金
解
属等大都
的
被固定
NOx产 量少
特
点
排气量小
转为可贮 存性能源
9
热解所得燃料气有两个作用： 一是把热解气体直接送入二级燃烧室燃烧，用于生产
蒸汽和预热空气； 二是通过净化，冷凝除烟尘、水、残油等杂质，生产
出纯度较高的气体燃料，以备它用。所生产的气体燃 料的性质因废物的种类、热解方法而异。热值一般为 4186～9302kJ/m3。 热解法生产液体燃料是使有机固体废物在500～600℃ 的温度下分解，最终形成含有乙酸、丙酸、乙醇、焦 油等的液体燃料。 热解产生的燃料油是具有不同沸点的各种油的混合物， 含水焦油比较多，精制后方能得到热值较高的燃料油。 热值一般为29302kJ/L左右。
7
1 固体废物热解处理
热
焚烧
热裂解
解
生物质、塑料类、橡胶等
与
需氧
氧需求 无氧或缺氧
焚
放热
能量
吸热
烧
二氧化碳、水 产物 气、油、炭黑
比
就地利用 利用 贮存或远距离运输
较
二次污染大 污染 二次污染较小
Comparation on the combustion
and the pyrolysis
8
1 固体废物热解处理
16
17
国际上早期对热解技术的开发：
以美国为代表的，以回收贮存性能源(燃料气、燃料油 和炭黑)为目的；成分复杂需要配套前处理＋低熔点物 质＋有害物质的混入——城市垃圾直接热解回收燃料实 现工业化生产方面并没有取得太大的进展。
以日本为代表的，减少焚烧造成的二次污染和需要填埋 处置的废物量，以无公害型处理系统的开发为目的。与 此相对，将热解作为焚烧处理的辅助手段，利用热解产 物进一步燃烧废物，在改善废物燃烧特性、减少尾气对 大气环境造成二次污染等方面、许多工业发达国家已经 取得了成功的经验。
乙烯
63510
乙炔
58464
6
资源化的途径之一 固体废物的热解与焚烧相比有以下优点： ✓ (1)可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃
料油和炭黑为主的贮存性能源 ✓ (2)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； ✓ (3)废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在
炭黑中； ✓ (4)由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ✓ (5)NOx的产生量少。
有机固体废物 热解 (H2、CH4、CO、CO2等)气体＋(有机酸、焦油等) 有机液体＋碳黑＋炉渣
采用热解法生产气体燃料是使有机固体废物在 800～1000℃的温度下分解，最终形成含H2、CH4、 CO 等气体燃料。
5
热值（KJ/m3）
一氧化碳 12636
氢
12761
甲烷
39749
乙烷
69639
上述反应产物的收率取决于原料的化学结构、 物理形态和热解的温度及速度。
22
2 固体废物热解处理
大分子键断裂、异构化和小分子聚合
热
废物组成、裂解温度、催化剂等
解
过 程
有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)
3
a full-scale MSW pyrolysis system was built in the
United, California, shut down after only two year of
operation
4
Sec.1 general statement
热解是把有机固体废物在无氧或缺氧条件下加热分 解的过程。该过程是一个复杂的化学反应过程。包 括大分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应， 最后生成各种较小的分子。通式如下：
Chapter 8
pyrolysis on SW 有机固体废物的热解
1
固体废物热解处理
热解 原理
热解 工艺
热解定义及特点、热解过程及产物、有机 固体废物热解机理
热解工艺分类
典型固 城市生活垃圾的热解、废塑料的热解、污 体废物 泥的热解、废橡胶的高温热解、农林废弃 的热解 物的热解
2
热解是一种古老的工业化生产技术 ——煤的干馏，重油和煤炭的气化，木炭烧制
生物能热化学转换系统
12
在欧洲．主要根据处理对象的种类、反应 器的类型和运行条件对热解处理系统进行 分类，研究不同条件下反应产物的性质和 组成，尤其重视各种系统在运行上的特点 和问题。
13
14
15
日本有关城市垃圾热解技术的研究是从 1973年实施的star Dust”80计划开始 的．该计划的中心内容是利用双塔式循 环流化床对城市垃圾中的有机物进行气 化。随后．又开展了利用单塔式流化床 对城市垃圾中的有机物液化回收燃料油 的技术研究。
18
Байду номын сангаас
废塑料 高热值——焚烧——损伤焚烧设备； 焚烧产物——二噁英的主要来源 所以，各国制定……限制大量焚烧废塑料
——塑料热解制油技术的发展
19
Sec.2 principle and technique on pyrolysis热解原理及方法
1、Definition 热解的定义 热解在英文中使用“pyrolysis”一词．在工业上也称为干馏。 它是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为： ①以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃 性气体； ②在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在内的 燃料油； ③纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的炭黑 的化学分解过程。
10
美国：微生物学、热化学两条技术路线
热化学： ✓ (1)以产生热、蒸汽、电力为目的的燃烧技术； ✓ (2)以制造中低热值燃料气、燃料油和炭黑为目的的
热解技术； ✓ (3)以制造中低热值燃料气或NH3、CH30H等化学物
质为目的的气化热解技术 ✓ (4)以制造重油、煤油、汽油为目的的液化热解技术
11
及 产
Eg. 纤维素分子裂解
物 3(C6H10O5) 8H2O+C6H8O（可燃油）+2CO+2CO2+CH4+H2+7C
20
最经典定义：斯坦福研究所的 J．Jones （Stanford Research Institute，SRI)
提出的： “在不向反应器内通入氧、水蒸 气或加热的一氧化碳的条件下，通过间接 加热使含碳有机物发生热化学分解，生成 燃料(气体、液体和炭黑)的过程”。
21
2、 Process and products of pyrolysis热解过程及产物
热
铬Ⅲ不转为Ⅵ
硫、重金
解
属等大都
的
被固定
NOx产 量少
特
点
排气量小
转为可贮 存性能源
9
热解所得燃料气有两个作用： 一是把热解气体直接送入二级燃烧室燃烧，用于生产
蒸汽和预热空气； 二是通过净化，冷凝除烟尘、水、残油等杂质，生产
出纯度较高的气体燃料，以备它用。所生产的气体燃 料的性质因废物的种类、热解方法而异。热值一般为 4186～9302kJ/m3。 热解法生产液体燃料是使有机固体废物在500～600℃ 的温度下分解，最终形成含有乙酸、丙酸、乙醇、焦 油等的液体燃料。 热解产生的燃料油是具有不同沸点的各种油的混合物， 含水焦油比较多，精制后方能得到热值较高的燃料油。 热值一般为29302kJ/L左右。
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1 固体废物热解处理
热
焚烧
热裂解
解
生物质、塑料类、橡胶等
与
需氧
氧需求 无氧或缺氧
焚
放热
能量
吸热
烧
二氧化碳、水 产物 气、油、炭黑
比
就地利用 利用 贮存或远距离运输
较
二次污染大 污染 二次污染较小
Comparation on the combustion
and the pyrolysis
8
1 固体废物热解处理
16
17
国际上早期对热解技术的开发：
以美国为代表的，以回收贮存性能源(燃料气、燃料油 和炭黑)为目的；成分复杂需要配套前处理＋低熔点物 质＋有害物质的混入——城市垃圾直接热解回收燃料实 现工业化生产方面并没有取得太大的进展。
以日本为代表的，减少焚烧造成的二次污染和需要填埋 处置的废物量，以无公害型处理系统的开发为目的。与 此相对，将热解作为焚烧处理的辅助手段，利用热解产 物进一步燃烧废物，在改善废物燃烧特性、减少尾气对 大气环境造成二次污染等方面、许多工业发达国家已经 取得了成功的经验。
乙烯
63510
乙炔
58464
6
资源化的途径之一 固体废物的热解与焚烧相比有以下优点： ✓ (1)可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃
料油和炭黑为主的贮存性能源 ✓ (2)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； ✓ (3)废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在
炭黑中； ✓ (4)由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ✓ (5)NOx的产生量少。
有机固体废物 热解 (H2、CH4、CO、CO2等)气体＋(有机酸、焦油等) 有机液体＋碳黑＋炉渣
采用热解法生产气体燃料是使有机固体废物在 800～1000℃的温度下分解，最终形成含H2、CH4、 CO 等气体燃料。
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热值（KJ/m3）
一氧化碳 12636
氢
12761
甲烷
39749
乙烷
69639