14、垃圾热解的基本原理及特点是什么?垃圾热解法的优点是什么?

(1)热解原理及特点:

热解是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断

裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物(油、油脂等)及焦

炭等固体残渣的过程。垃圾热解过程包括裂解反应、脱氢反应、加氢反应、缩合

反应、桥键分解反应等。

有机物+热气体+液体+固体绝热或缺氧????→

城市生活垃圾→气体(H2、CH4、CO、CO2)+有机液体(有机酸、芳烃、焦油)

+固体(碳黑、炉渣)

如纤维素热解化学式为

3C6H10O5→8H2O+C6H8O+3CO2+CH4+H2+8C

其中C6H8O为焦油。

与焚烧相比，热解将垃圾中的有机物转化为以燃料气、燃料油和碳黑为主的

贮存性能源，是吸热过程;由于缺氧分解，排气量少，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碳黑中，由于保持还

原性条件，Cr3

+不会转化为Cr6

+;NOx产生少;热解设备相对简单。研究报道表明，

热解烟气量是焚烧的1/2，NO是焚烧的1/2，HCl是焚烧的1/25，灰尘是焚烧的

1/2。

(2)优点：

①热解氧化操作简便安全(一次性进料，一次性除渣)，焚烧过程便于控制(热

解速度、焚烧速度均可控制)，将废物的热量进行两级分配，提高了二次燃烧

的温度，节省了燃料;

②在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用的能量形式，其经济性更

好，热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或和其他高热值燃料混合燃

烧，反应过程中产生的焦油视其性质可制成燃料或提取化工原料;

③热解焚烧系统的二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全。因热解

是在绝氧或极低的氧还原条件中进行的，因此发生的NOx、SOx、HCl 等公害物

质少，生成的气或油能在低空气比下燃烧，因此废气量较小，对大气的污染也

少，降低了二次污染物的排放水平，因而是一种安全的垃圾处理方法;

④排出物密度高、致密，废物大大被减容，而且灰渣被熔融，垃圾中的硫、重金

属等有害成分被大部分固定在碳黑中，可从中回收金属，由于保持还原条件，

Cr3+不会转化为Cr6+，能防止重金属类溶出;

⑤能处理不适于焚烧的难处理物，如有毒有害的医疗垃圾的热解处理;

⑥热分解残渣中，腐败性有机物少，能防止填埋场的公害。

15、焚烧厂尾气如何冷却?

垃圾焚烧厂尾气的冷却可分为直接式和间接式两种类型。

直接式冷却是利用惰性介质直接与尾气接触以吸收热量，达到冷却温度调节

的目的。水具有较高的蒸发热可以有效降低尾气温度，产生的水蒸气也不会造成

污染，因此水是最常使用的介质。空气的冷却效果很差，必须引入大量空气，这

样会造成尾气处理系统容量增加因此很少单独使用。直接喷水冷却可降低初期投

资，增加系统稳定性，缺点是造成水量的消耗，而且浪费能源。

间接冷却方式是利用传热介质(空气、水等)经由废热锅炉、换热器、空气

预热器等热交换设备，以降低尾气温度，同时回收热产生水蒸气，或加入燃烧所

需的空气的冷却方式。一般。来说，采用间接冷却方式可提高热量回收效率，产

生水蒸气并用于发电，但投资及维护费用也较高，系统的稳定性较低。

中小型焚烧厂产生的热量较小，废热回收利用不易，且经济效益差，大多采

用喷水冷却方式来降低焚烧炉的废气温度。如果焚烧炉每炉的垃圾处理量达

150t/d，且垃圾热值达7500kJ/kg 以上时，燃烧废气的冷却方式宜采用废热锅炉

进行冷却。大型垃圾焚烧厂具有规模经济的效果，宜采用废热锅炉冷却燃烧废气，

产生水蒸气，用于发电。