8.
固体废物热解及热选技术
8.1
概述
8.2
热解原理
8.3
热解动力学模型
8.4
热解技术工程应用实例
8.5
城市生活垃圾热解产物加工
8.6
热选技术应用实例
8.7
热解及热选气态产物的能源化利用系统
本章重点和难点
重点：热解的基本原理与特点、热解动力学模型、热解炉的炉型和特点、热解工
艺流程；热选的原理、特点、工艺流程；热解及热选气态产物的能源化利用系统；
热解技术和热选技术的发展趋势。
难点：热解的基本原理、热解动力学模型、热解炉的炉型和特点、热解工艺流程；
热选的原理、特点、工艺流程；热解及热选气态产物的能源化利用系统。
8.1
概述
热解是把含有有机可燃物的物料在无氧条件下加热，有机可燃物的化学键发
生断裂，产生小分子量的气体、液体和固态残渣的过程。
热解过程中过量空气系数等于零。
图8.1
固体废物不同的高温处理方法
热解与焚烧相比优点为：可把固体废物中的有机物转化为燃料、碳黑等含能
物质，便于储存和远距离输送；因在无氧条件下进行，烟气量少，净化容易；
NO产生也少；固体废物中的硫、重金属成分等有害成分绝大部分固定在碳黑中，
x
3+
6+
可使三价铬Cr
不转化为有毒的六价铬Cr
，减少有毒有害物质的排放。
热解技术被认为使一种有前途的固体废物高温处理技术。
8.2
热解原理
在热解过程中，随着热解物料温度的升高，依次经历干燥阶段、干馏阶段和
气体生成阶段。
从常温到200℃为干燥阶段，水分蒸发析出，每1kg水分蒸发所需的热量为
热解压力对应的汽化潜热。在温度
200℃～500℃之间为干馏阶段，大分子量的
有机物裂解为小分量的气体、液体和固态含碳化合物。当温度为500℃～1200℃
为气体生成阶段，干馏产生的液态和固态有机化合物裂解成气体如H、
CO、
2
CO和CH。
2
4
气体生成阶段的反应主要包括：
CH→
x
CH＋y
H＋z
C
(8.1)
nm42
CH＋HO→
CO＋3H(8.2)
422
C＋HO→CO＋H(8.3)
22
C＋CO→2
CO
(8.4)
2
在公式（8.1）～（8.4）中，m，n，x，y，z分别为系数。
8.2.1
固体废物的热解
（1）裂解反应
含有有机物的固体废物→气体+有机液体+固体（8.5）
CH→
CH＋H（8.6）
26
242
CH→
CH＋C
（8.7）
24
4
CH→
C＋H（8.8）
4
2
（8.9）
（2）脱氢反应