生活垃圾高温空气气化处理的低污染特性分析

本文介绍了高温空气气化城市生活垃圾的工作原理及过程 ,分析了城市生活垃圾高温气化反应机理。通过对高温空气 /蒸汽发生器、高温气化炉及湿式除尘器等关键部件的分析发现 ,采用高温空气气化系统可实现城市生活垃圾低污染处理     

下吸式气化炉处理城市生活垃圾

下吸式气化炉具有原料适应性好,燃气中焦油含量少的特点。使用下吸式气化炉对广州城市生活垃圾进行了空气气化实验,并对燃气成分、焦油含量和灰渣重金属含量进行了分析。分析结果表明:燃气气体热值可达4600kJ/m3,燃气焦油含量为2.0g/m3。另外,对灰渣中的金属成分也进行了分析。试验结果表明:下吸式气化炉是处理复杂城市生活垃圾的一种有效手段。     

下吸式气化炉处理城市生活垃圾

下吸式气化炉具有原料适应性好，燃气中焦油含量少的特点。使用下吸式气化炉对广州城市生活垃圾进行了空气气化实验，并对燃气成分、焦油含量和灰渣重金属含量进行了分析。分析结果表明：燃气气体热值可达4600kJ／m^3，燃气焦油含量为2．0g／m^3。另外，对灰渣中的金属成分也进行了分析。试验结果表明：下吸式气化炉是处理复杂城市生活垃圾的一种有效手段。     

回转窑式纯氧熔融焚烧垃圾技术研究

生活垃圾安全无害化处理是目前迫切需要解决的问题,直接气化熔融焚烧垃圾技术以降低二恶英排放方面巨大优势得到广泛关注,在此基础上提出纯氧熔融焚烧垃圾技术,几乎可以实现所有二次污染物近零排放。以350 t/d回转窑垃圾焚烧炉为例,对纯氧代替空气应用在回转窑上熔融焚烧垃圾系统进行了详细热力计算及分析。结果表明,纯氧熔融焚烧垃圾系统的锅炉效率可达90.56%,回转窑熔融焚烧系统还可以在垃圾焚烧后灰渣达到熔融温度的条件下,保持该系统热量平衡,稳定燃烧。并参考回转窑设计标准对该纯氧熔融焚烧城市生活垃圾的回转窑参数进行确定。     

生活垃圾衍生燃料分段催化气化

利用下吸式分段催化固定床反应器对生活垃圾衍生燃料进行了气化实验。研究了气化温度、当量空气系数、气化介质和催化剂对气化产物的影响。结果表明,生活垃圾衍生燃料以塑料、纸类和厨余组分为主,热值在10 MJ·kg~(-1)以上,适合直接气化。随着气化温度升高,气化气中H_2和CO的含量、产气率、气化气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,而焦油和CO_2含量明显降低;随着当量空气系数升高,CO_2含量、产气率和碳转化率升高,而焦油含量和气化气热值降低,在当量空气系数为0.33时冷煤气效率最高;当采用富氧空气作为气化介质时,N_2对于气化气的稀释作用减弱;添加催化剂能有效减少气化气中焦油的含量,提高H_2和CO的含量。采用下吸式分段催化气化,能有效提高气化气品质和冷煤气效率。     

利用废弃物衍生燃料的热化学处理法制富含氢气合成气

为了探讨利用热化学方式从城市垃圾中制取富含氢气合成气过程的要素影响,解析氢气发生特性及其与主要影响要素之间的关系。在分析了城市生活垃圾组分特性的基础上,将其加工成组分均一的废弃物衍生燃料(refuse de-rived fuel,RDF),并在700、800和900℃等3个温度条件下,分别开展了RDF的热解、气化及水蒸汽气化等实验。研究表明,RDF的加工不但可有效降低垃圾含水率,还可将垃圾热值提高近1倍。温度和添加水蒸汽是从RDF中制取富含氢气合成气过程中的关键影响要素。其中,温度对氢气生成起到至关重要的决定作用,温度的提高对促进H2浓度的提高有利,同时,在气化过程中添加水蒸汽,可有效促进CO和H2等有价气体组分生成。在900℃的高温水蒸汽气化处理过程中,可获得H2浓度最高为34.13%的合成气。另外,800℃热解过程所产生的合成气热值最高,达到14 509 kJ/Nm3。     

上吸式固定床生活垃圾气化炉气化特性研究

以福建某地区上吸式固定床生活垃圾气化炉(简称气化炉)为对象,分析垃圾在不同气化段温度(T)、空气当量比(ER)和料层高径比(H/D)条件下气化气成分和气化效率的影响。利用气相色谱分析垃圾气化产气特性,并设计正交试验分析气化炉最高气化效率的条件。结果表明:升高气化段温度可提高垃圾气化效率,但有一定局限;ER0.36后,风量超过气化炉自平衡能力,气化效率会迅速下降;H/D在3.0时气化效果最好。对于处理量为50t/d的气化炉(Φ3.0m×16.0m),在T为750℃、ER为0.36、H/D为3.0时,气化效率最高(79.3%);各影响因素中,ER的影响最大,T影响次之,H/D影响最小。气化气含焦油量为9.2~22.5g/m3,碳转化率为74.5%~85.9%。     

城市生活垃圾并流竖炉焚烧模拟实验研究

气化熔融焚烧技术能够避免重金属和二恶英的二次污染，被公认为实现零排放和环境友好型的焚烧方法。在这样的背景下提出了生活垃圾并流竖炉气化熔融焚烧工艺。该工艺以竖炉为气化熔融主体设备，垃圾料层与助燃空气在炉内都是至上而下并流流动，从而使垃圾热解气化产生的可燃气体在竖炉下部完全燃烧，以提供灰渣熔融耗热。并流竖炉热态模拟试验表明，并流时垃圾料层中各点的温度明显高于逆流情况，并流时产生的CO₂量明显高于逆流情况。因此说并流竖炉更适合气化熔融焚烧工艺的要求。     

城市生活垃圾管理生命周期分析研究

概述了生命周期评价方法、内容及框架,并将其引入城市生活垃圾管理系统中,对城市生活垃圾管理进行了生命周期可行性分析,提出了开展城市生活垃圾生命周期管理的具体实施措施。     

基于分区气化模型的MSW燃烧过程模拟研究

针对一种新型两段式生活垃圾分区气化燃烧装置,提出了基于分区气化模型的垃圾热转化过程数值模拟方法。该方法耦合化学反应动力学和流体动力学软件预测移动床层垃圾的气化以及炉内气相空间的燃烧过程。通过对组分及热值差异较大的2种生活垃圾在炉内的反应过程进行模拟,得到了炉内的气相组分、温度及流场的分布。结果表明,该方法能够很好地适用于复杂组分的垃圾热转化过程模拟研究。高水分、低热值的生活垃圾气化后再燃炉膛出口温度处于973~1 073 K,不利于二恶英的生成控制。前拱二次风的增加不仅加强了炉内的湍流扰动,而且加强了炉内主反应区的温度。经过对流场和温度场进行优化,烟气的停留时间延长,炉膛出口烟气中的可燃气体组分大大降低,而且NO的浓度降低了近一个数量级。     

气化法处理城市垃圾

气化法处理城市垃圾每一座城市在不同程度上受到城市垃圾的困扰，它不仅占用大片土地，而且污染周围环境。随着工业的发展和城市人口的不断增加，可供倾倒垃圾的空地越来越少，这种困扰日益加重。怎样合理地处理城市垃圾，尤其是和能源回收及综合利用结合起来，成为当今各...     

垃圾衍生燃料作为生活垃圾焚烧炉辅助燃料的费用-效益分析

在分析垃圾焚烧技术及垃圾衍生燃料(RDF)技术的基础上,进一步分析了中国城市生活垃圾特点,表明了中国更适合利用陈旧垃圾制造高品质的RDF.通过RDF用于生活垃圾焚烧炉辅助染料的费用-效益分析,显示了RDF辅助城市生活垃圾焚烧是完全可行的,具有显著的经济、环境和社会效益.     

中国城市生活垃圾分类收集的研究

在分析国内城市生活垃圾的组成、收集现状和存在问题的基础上,结合国外城市生活垃圾分类收集的经验,提出了促进本国城市生活垃圾分类收集的对策。     

天然气全氧燃烧尾气生活垃圾气化热力学分析

基于Aspen Plus模拟平台,运用吉布斯能最小化原理,以天然气全氧燃烧尾气(后续称为烟气)作为气化剂,选取反应温度和烟气流量与生活垃圾量比(E/M)作为影响因素,气化炉温度变化范围为400~1 500℃,E/M范围0~3.0,对几种典型生活垃圾(木屑、纸屑、塑料、橡胶和厨余)气化进行模拟计算。模拟结果表明,以烟气作为生活垃圾气化剂,可制备富氢产品气,产品气为中热值燃气。温度在800℃左右时,H2的体积分数达到峰值46.75%,反应温度大于800℃时,反应温度的增加对提升产品气的热值、CO的含量有一定作用,但H2的含量和产品气产率有所下降,反应温度过高增加气化的能源投入,反应温度应控制在800~1 000℃范围。高温烟气的过量导致产品气热值和品质下降,E/M宜控制在0.4~1.0区间范围。     

垃圾生产电能

随着经济的发展，城市不断扩大，生活垃圾剧增，因此对垃圾处理已成为各国政府头痛的问题。最近一则消息称，美国佛罗里达州的圣卢西县宣布，与Geoplasma合作，建造了美国第一座等离子体气化工厂。利用华氏10000度的炙热等离子体，工厂计划每天能高效气化1500t垃圾，同时还能驱动涡轮机，产生60MW电力，可以足够满足50000户居民的生活用电。     

城市生活垃圾综合管理决策模型研究进展

生活垃圾综合管理模型已广泛应用于城市生活垃圾综合管理方案的制订.概述了国外用于城市生活垃圾综合管理决策的主要模型及其研究进展,包括费用-效益分析模型、生命周期评价模型和多目标决策分析模型.在分析国内该领域的研究现状和存在问题的基础上,提出了中国今后开展城市生活垃圾综合管理决策与模型研究的建议.     

“双碳”目标下城市生活垃圾制氢技术研究进展

在全球碳减排的背景下,中国提出了实现“碳达峰碳中和”的“双碳”目标。利用城市生活垃圾中的生物质能制氢符合“双碳”目标要求。目前,城市生活垃圾制氢技术包括热化学转化、生物转化等直接制氢技术和结合甲烷重整制氢技术与城市生活垃圾厌氧发酵技术的间接制氢技术两大类。间接制氢技术因成熟可靠而成为当下城市生活垃圾制氢的主流工程化应用方向。城市生活垃圾前端分类、中端收运及末端处置系统的完善,将对生活垃圾制氢技术发展起到积极推动作用。     

采用循环流化床技术焚烧城市生活垃圾

根据目前我国城市生活垃圾热值偏低的实际情况 ,提出以煤为辅助燃料 ,采用循环流化床焚烧技术处理生活垃圾 ,可大幅度降低运行成本 ,符合国情。阐述了循环流化床焚烧技术在降低NOx、SO2 和二噁等方面的优越性。尾气处理建议采用喷活性碳 +布袋除尘组合工艺 ,飞灰处理建议采用高温熔融处理     

采用循环流化床技术焚烧城市生活垃圾

根据目前我国城市生活垃圾热值偏低的实际情况，提出以煤为辅助燃料，采用循环流化床焚烧技术处理生活垃圾，可大幅度降低运行成本，符合国情。阐述了循环流化床焚烧技术在降低NOx、SO2和二噁英等方面的优越性。尾气处理建议采用喷活性碳 布袋除尘组合工艺，飞灰处理建议采用高温熔融处理。     

模拟成藏填埋垃圾有机质稳定化与产气的阶段性

通过人工构建模拟生物气藏的大型模拟生物反应器,研究模拟成藏填埋城市生活垃圾有机质厌氧降解及生物气化规律及其机理。结果表明,自然温度条件下,模拟填埋垃圾有机质降解和生物气化具有明显阶段性,与pH、ORP、温度等指标的阶段性变化存在相关性。产气阶段最佳条件包括:最适温度范围为31.0～36.0℃;最适pH范围为5.47～6.75,pH中性条件下产甲烷速率最高;ORP最适范围为-428～-541 mV,产甲烷高峰期ORP值为-519 mV,低于前人关于甲烷菌最适ORP的界定范围。每千克挥发性固体总生物气和甲烷产量分别为128.5 L和77.7 L,生物气和甲烷最大产气量分别为118.0 L/d和82.0 L/d,甲烷最大浓度为70.4%,产气高峰期与甲烷浓度高峰期同时出现。模拟成藏填埋垃圾有机质的稳定化过程具有明显的可诱导特征,关键因子的优化对有机质的降解及生物气化产生明显促进作用。