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1、第六章 固体废物的热化学处理一、简答1 1、什么是焚烧处理，垃圾采用焚烧处理有何特点，焚烧的适用对象一般有哪些？焚烧：一种高温分解和高热氧化的过程，可燃性固体废物在充分供氧的条件下，发 生燃烧反应，使其氧化分解，转化为气态物质和不可燃的固态残渣，从而达到减 容、去除毒性和回收能源的目的，也就是我们常说的减量化、无害化和资源化。特点：减容量大。通过焚烧处理，废物的体积可以减少 80%95%80%95%；质量也显著减小，可以节约大量填埋场占地；回收能源。焚烧放出的热量经过回收可用于采暖、发电等。卫生。焚烧中产生的高温可以彻底消灭病原体，消除腐化源，其最终产 物通常都是化学性质比较稳定的无害化灰渣。
2、不受天气影响，可以全天候操作。投资费用大，占用资金周期长。对于固体废物的热值有一定要求，一般不低于 3360KJ/Kg3360KJ/Kg。这一点限制 了其应用范围，低热值的固体废物处理效率较低。焚烧过程有可能产生剧毒物质，如二噁英等，需要投入很大资金对烟气 进行处理。适用对象：般而言，有机废物均具有可燃性，所以都可以进行焚烧处理，而不适合于焚烧处理的废物种类是比较少的，如有机成分含量特别低的废物、易爆性废物、放射性废物等都不能采用焚烧处理。适合焚烧处理的废物种类包括 a.a.废溶剂；b.b.废油、油乳化物和油混合物；c.c.废塑料、废橡胶和乳胶废物；d.d.医院废物、制药废物、农药废物；e.e
3、.废脂肪；f.f.炼油废物；g.g.含蜡废物；h.h.含酚废物和含 卤素、硫、磷、氮化合物的有机废物；i.i.被有害化学物质污染的固体废物（如土 壤）或废液等；j.j.城市生活垃圾等。具有以下一种或者几种特性的固体废物可以选定焚烧处理方法：a.a.具有生 物毒性和危害性；b.b.不易为生物降解，能在环境中长期存在；c.c.易挥发或者易 扩散；d.d.燃点较低；e.e.土地填埋处置不安全。2 2、什么是固体废物热值，高位热值（粗热值）低位热值（净热值）？热值：单位质量固体废物完全燃烧时时放出的热量。高位热值：热值包含烟气中水的潜热。低位热值：热值不包含烟气中水的潜热。3 3、有害有机废物，经焚烧
4、处理后要求达到的三个标准：1 1主要有害有机组成的破坏去除率要达到 99.99%99.99%以上。2 2HClHCl 的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的 HClHCl 量在进入洗涤设备之前小 于1.8Kg/h1.8Kg/h，如达不到这个要求，则经过洗涤设备除去 HClHCl 的最小洗涤率应为 99.0%99.0%。3 3烟囱的排放颗粒物应控制在 183mg/m183mg/m3，空气过量率为 50%50%。若果大于 或小于50%50%，应折算成 50%50%的排放量4 4、焚烧的形式有哪些，燃烧过程分哪几个阶段，并说明？形式：1.1.蒸发燃烧：固体受热熔化成液体，继而化成蒸气，与空气扩散混合而燃烧
5、2.2.分解燃烧：固体受热后首先分解，轻的碳氢化合物挥发，留下固定碳及惰 性物，挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面与空气接触进行表面燃烧。3.3.表面燃烧：固体受热后不发生熔化、蒸发和分解等过程，而是在固体表面 与空气反应进行燃烧。阶段：第一阶段：干燥；利用焚烧系统的热能使入炉固废水分汽化，蒸发的过程第二阶段：热分解，固态废物中的有机可燃物质，在高温作用下进行化学分 解和聚合反应的过程，热分解既有放热反应又有吸热反应。第三阶段：燃烧，可燃物质的快速分解和高温氧化5 5、影响焚烧的主要因素有哪些，什么是“三 T T 一 E E”？影响焚烧的主要因素：温度：燃烧温度低会造成燃烧不完全，温度越
6、高燃烧时间越短，同时废 物分解得越完全，其中不可燃废物产生微量毒性的机会也就越少。但是，另一方 面，温度过高会引发炉体耐火材料、锅炉管道的耐热问题，因此当燃烧室温度过 高时，要对其进行控制。停留时间：燃料在焚烧炉中燃烧完毕所需的停留时间包括燃烧室加热至 起燃和物料燃尽时间之和。该时间与物料进入燃烧室时的粒径和密度相关。停留 时间越长，分解越彻底，同时，不可燃废物生成微量毒性有机物的机会也就越少。氧浓度：氧的供应量是废物分解完全与否和微量有机物生成量多少的决 定性因素之一。为了达到固体废物的快速充分燃烧，必须向燃烧室内鼓入过量空 气，不过，空气量过剩太多则会吸收过多的热量从而降低燃烧室的温度。焚
7、烧炉 的实际供氧量超过理论值大约一倍时，方可保证整个燃烧过程的氧化反应顺利进 行。湍流度：指焚烧炉内温度处于均匀条件时，废物与空气中的氧相互结合 的速度，当湍流度大或者混合程度均匀时，进入的空气顺畅，废物的燃烧分解就 会比较完全。固体的粒度：一般来讲，加热时间近似与固体的粒度的平方成正比，所 以燃烧时间也与固体粒度的 1212 次方成正比。在进行垃圾的焚烧处理时，需要 将其破碎至一定粒度，从而加快焚烧速度，提高焚烧效率。T T 一 E E:温度(TemperatureTemperature)、时间(TimeTime)、涡流(TurbuleneeTurbulenee)、过剩空气量(Excess
8、AirExcess Air)7 7、二噁英的产生形式有哪些？二恶英(Dioxin)(Dioxin)是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英实际上是 一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同 类物或异构体的两大类有机化合物，全称分别叫 2.3.7.82.3.7.8 四氯二苯并-P-P-二恶英(TCDDTCDD)。产生形式：a.a.在生活垃圾中可能含有微量二恶英类物质或其前屈体物质，当焚烧不完 全是这些物质会进入焚烧烟气；b.b.在垃圾焚烧过程中，一些二恶英类物质的前驱体物质等可能会反应生成 而恶英类物质，在焚烧不完全时进入烟气；c.c.炉外产生二恶英类物质，即二
9、恶英类物质前屈体物质和分解的二恶英类物 质的化合物，在适当温度会重新反应合成二恶英类物质。控制入料，减少含氯物质进入焚烧系统。采用控制“三 T T;E E”的方法来抑制二噁英的产生。在烟气处理过程中尽量缩短 250400250400C温度域的停留时间，可以减少二 噁英的合成。对于已经产生的二噁英，可以通过喷入粉末活性炭、设置触酶分解器进 行分解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二噁英。另外，还要控制飞灰中的二噁英浓度，一般方法有利用还原性气氛分解处理 飞灰，飞灰的熔融分解、超临界水分解等。1 1、热解：在无氧或者缺氧的条件下，对固体废物中的有机物进行加热，使其发 生不可逆的化学变化，主要是
10、使高分子的化合物分解为低分子化合物的处理技 术。2 2、热解和焚烧的区别：a.a.焚烧需氧，热解是无氧或缺氧过程；b.b.焚烧放热，热解吸热；c.c.焚烧产物：COCO2、H H2O O，热解产物：低分子化合物；d.d.焚烧产生的热能就近直接利用，热解产生的产物可储存及远距离输送。3 3、试说明热解的分类方法有哪些。按照加热方式，热解可以分为直接加热法和间接加热法。按照热解反应系统 的压力不同，热解可以分为常压热解法和真空（减压）热解法。按照热解温度，可以将热解分为以下三类。高温热解法：热解温度一般在 10001000c以上，采用的加热方式几乎都是直 接加热法。如果采用高温纯氧热解工艺，则反应
11、器中的氧化熔渣区段温度甚 至可以达到15001500C。炼焦用煤在炭化室被间接加热，通过高温干馏碳化，得到 焦炭和煤气的过程就属于高温热解工艺。中温热解法：热解温度一般在 600700600700C之间，主要用于比较单一的物料的能源和资源回收，例如将废轮胎、废塑料转换成类重油物质的工艺 低温热解法：热解温度一般在 600600C以下。可用以将农业、林业和农业产品加工废物生产低硫、低灰分的炭，根据原料和加工深度的不同将其制成等级 不同的活性炭或者用作水煤气原料。按照热解设备类型的不同，热解则可以分为固定床型热解、移动床型热解、回转窑热解、流化床热解、多段竖炉热解、管型炉瞬间热解、高温熔融炉热解等。