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文件名称:中科大固体废物的处理与处置课件07可燃固体废物的焚烧.ppt
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更新时间:2025-06-26
总字数:约4.35千字
文档摘要

第七章可燃固体废物的焚烧焚烧后的废物体积只是原体积的5%或更少。一些有害固体废物通过焚烧,可以破坏其组成结构或杀灭病原菌,达到解毒、除害的目的。可燃固体废物的焚烧处理,能同时实现减量化、无害化和资源化。第一节可燃固体废物的热值固体废物的热值是指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量,以kJ/kg来表示。一、有关热值的计算粗热值和净热值。粗热值是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。净热值与粗热值的意义相同,只是产物水的状态不同,前者水是液态,后者水是气态。二、废物热值利用方式固体废物焚烧热的利用包括供热和发电,在用于发电时,一般在下列设备中进行:产生蒸汽的锅炉、蒸汽透平机或气体透平机以及发电机。第二节固体物质的燃烧(一)固体废物焚烧的产物1、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。2、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在,也可能有它们的氢化物生成。3、固体废物中的有机硫和有机磷,在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。4、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮,也有少量的氮氧化物生成。由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮,相对于空气中氮来说,固体废物中的氮元素含量很小,一般可以忽略不计。5、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。6、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。7、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。8、根据焚烧元素的种类和焚烧温度,金属在焚烧以后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。(二)有害有机废物焚烧后要求达到的三个标准1、主要有害有机组分(POHC)的破坏去除率(DRE)要达到99.99%以上。DRE定义为从废物中除去的POHC的质量百分率:对每个指定的POHC都要求达到99.99%以上。2、HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h,若达不到这个要求,则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤率应为99%。3、烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3,空气过量率为50%。如果大于或小于50%,应折算成50%的排放量。(三)焚烧产生气体温度的近似计算二、固体废物的燃烧过程及其动力学(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,蜡的燃烧属这一类;(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。木材和纸的燃烧属这一类;(3)表面燃烧,如木炭,焦等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。挥发分的燃烧是均相的反应,反应速度快,而固体的燃烧是不均相的,速度要慢得多。含碳固体废物的燃烧大都属分解燃烧,可分成分解与燃烧二个过程。三、影响固体物质燃烧的因素(1)固体粒度的影响 (2)温度的影响(3)压力的影响(4)相对速度的影响(5)氧浓度的影响四、有关停留时间的计算dC/dt=-ktln(CA/CA0)=-ktA和E由实验测得。当通过实验求得k值,DRE一定时,可由上式求得停留时间(t),或由停留时间求出DRE,或由停留时间、DRE计算破坏的温度。第三节燃烧过程污染物的产生与防治一、几种有机组分的产生与防治(一)二噁英的产生与防治二噁英是指含有二个氧键连结二个苯环的有机氯化合物。可以有二至八个氯原子在取代位置上,共生成73种不同的化合物,都是多氯二苯二噁英(PCDD)一般统称氯化二苯二噁英(CDD)。其中毒性最大的是2,3,7,8-四氯化二苯二噁英(TCDD)它的毒性比氰化物大一千倍,比马钱子碱大五百倍。多氯二苯二噁英在700℃以下对热稳定,高温开始分解。二噁英主要是由焚烧下列物质产生①燃烧含微量PCDD垃圾,在排出废气中含PCDD。②二种或多种有机氯化物(如氯酚)存在下,由于二聚作用,在适当的温度和氧气条件下结合形成PCDD。③多氯化二酚、多氯联苯等一类化合物的不完全燃烧,也可生成PCDD。④由于氯及氯化物的存在,破坏碳氢化合物(芳香族)的基本结构而与木质素结合,促使生成PCDD、PCDF(多氯二苯呋喃)的化合物。二噁英的去除一是流动焚烧系统,整个系统由焚烧炉、燃烧气连续测定仪和气体净化器三部分组成,将含二噁英的固体或液体废物置于初级燃烧室内焚烧,产生的烟气进入二级燃烧室,借辅助燃料油燃烧,温度升至1200℃,经冷却后进入高效气体净化器,除去颗粒物及酸性气体。该系统对固体及液体中二噁英的破坏率达99.9999%。另二个设备是高效电子反应器及红外处理系统,经这二个设备处理,四氯化碳的分解率为99.9999%,多氯联苯的分解率为99.99999%,对含2,3,7,8-TCDD的土