基于Aspen Plus的生活垃圾热解气化模拟及正交优化

热解气化技术作为一种城市固体废弃物(municipal solid waste,MSW)无害化处理的方式,其相关研究具有现实意义.利用Aspen Plus软件建立了 MSW固定床热解气化模型,在模型验证的基础上探讨了气化温度、气化压力和空气当量比对MSW热解气化过程的影响.通过二次回归正交试验法得出MSW热解气化过程中...     

回转窑热解气化炉处理生活垃圾特性

基于目前固定床热解气化法在常温下进行存在燃气热值和气化效率较低、燃料适用范围小和预处理复杂等问题,采用控制变量法设计探究了不同预热空气温度和过量空气系数对小型回转窑式热解气化炉处理村镇生活垃圾的影响.结果表明:预热空气温度升高有利于垃圾热解气化产气,但有一定的局限性,当温度超过600 ℃时垃圾的气化产气明显下降;当过量空气系数为0.4时,垃圾的热解气化效率达到最大值,并且焦油产量最小.垃圾原样在过量空气系数为0.4、空气预热温度为500 ℃下对底渣、飞灰进行重金属含量的分析测试结果显示,飞灰中的铅含量远高于GB 18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》相关标准限值,需要经过处理才能排放,二英采样分析结果显示其含量均低于GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值.研究显示,该回转窑式热解气化工艺处理生活垃圾的最佳过量空气系数为0.4,最佳空气预热温度为500 ℃,在此最佳工况条件下焦油产量小,飞灰及焦渣中重金属含量小,ρ(二英)低于0.10 ng/m3.      

生活垃圾无害化处理工程设计实例

介绍了河北省某县通过热解气化技术处置当地生活垃圾的工程设计实例。工程设计规模为400 t/d,采用预处理+热解气化+烧结制砖技术一体符合循环经济原则的工艺路线。本项目所用处理工艺先进,在全国尚未有大规模应用。该工程的实施,能够有效解决县级城市、规模在100~500 t/d的生活垃圾处理处置难题,本项目经过热解气化+制砖工艺处理后,日产可燃气22万m3,生产标砖25万块,能够有效实现生活垃圾资源化利用,为解决县城级生活垃圾处理处置提供参考和借鉴。     

分散式垃圾热解气化与烟气净化装置的研究

针对农村生活垃圾开发了新型热解气化与烟气净化系统,以热解气化分解生活垃圾并焚烧可燃气体,将产生的烟气冷却至250℃以下,通过旋风除尘、脱酸除雾、脱雾除尘等工序进行净化处理。应用结果表明:焚烧炉烟气经该工艺处理后,各项指标均可达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)要求。     

基于文献计量的生物质气化研究发展态势分析

生物质气化是实现生物质分布式开发和能源化转化的有效途径,用途广泛灵活性强,助力清洁能源系统构建,在世界范围内得到了广泛研究与应用。采用文献计量分析结合S型曲线及可视化工具,对2001-2020年Web of Science Core数据库中"Biomass gasification"主题的12034篇研究论文进行了定量分析。结果表明:生物质气化主题研究论文以稳定的年增长率从2001年的58篇增加到2020年的1517篇;发文量的S型曲线表明:生物质气化技术在未来的15年仍有很大的创新及发展潜力;中国的累计论文发表数量最多(3201篇,占全球总发文量的26.60%),在国际合作网络中占据核心地位,而欧美国家的发文质量相对更高;关键词共现及演进路径分析表明,生物质气化副产物的高值化利用、新型气化工艺的开发(耦合工艺、化学链气化)、对碳中和的潜在贡献及"能源、火用、经济、环境"综合效益评价成为新的研究重点。     

30t/d新型村镇垃圾热解气化炉二噁英排放特性

针对目前处置村镇垃圾的小型热处理炉运行不稳定、排放难以达标等问题,介绍了一种新型村镇垃圾热解气化炉(30 t/d),并对其系统烟气及炉渣的二噁英生成排放特性进行研究。结果表明：炉渣中的二噁英浓度为0.723μg I-TEQ/kg,可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中二噁英排放的要求;在正常喷射活性炭时尾部烟气二噁英浓度为0.029 ng I-TEQ/Nm³,低于GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》中二噁英排放限值;气化燃烧过程的烟气二噁英原始排放浓度较低,低温异相合成反应是该垃圾炉烟气二噁英的主要来源;在质量浓度分布上占优势的为高氯代PCDD/Fs,对总毒性当量起主导作用的为2,3,4,7,8-PeCDF,喷射活性炭对二噁英具有良好的去除效果。以期为村镇垃圾热解气化规范处置提供示范,并为热解气化炉二噁英排放控制提供参考。     

等离子体热解气化有机废弃物制氢的关键技术分析

等离子体热解气化有机固体废物制氢是一种先进高效的废物处理及资源化利用技术.首先,本文讨论了等离子体热解气化有机废弃物的机理,也概括了等离子体发生器的类型及其特点,其次分析了等离子体处理固体废弃物的影响因素,认为输入功率和载气类型等是影响等离子体处理的主要因素,最后总结了等离子体处理医疗垃圾、农林生物质、污泥等的应用现状与前景,指出等离子体热解气化固体废弃物是一种很有潜力的制氢方法.     

天津高校科研项目 秸秆“变”燃气燃油

<正>由天津大学牵头研发的"农林废弃物清洁热解气化多联产关键技术与装备"获得国家科技进步二等奖,为农林废弃物找到焚烧以外高效利用的途径。该项目的关键词可归纳为"清洁"、"高效"、"多联产"。1公斤的秸秆可以一次性转化出约0.85立方米燃气、0.05公斤的燃油以及0.10公斤左右的复合生态肥。项目在秸秆气化过程中使焦油降低85%以上,剩余的少量焦油,再由净化装置去做进一步     

北京城市生活垃圾处理转型新思路——垃圾热解气化技术

北京的城市生活垃圾处理在新时期的生态文明建设中,正处于加大垃圾焚烧比例的转型阶段。从北京城市特点和垃圾焚烧的缺陷入手,引出了垃圾热解气化技术。对垃圾热解气化技术做具体阐述,并在此基础上将垃圾热解气化技术与普通垃圾焚烧进行对比分析,阐述了实例性热解气化技术的应用,为北京大规模垃圾处理技术转型提供参考。     

高含盐有机废液热处理技术研究进展

高含盐有机废液处理技术是当前危险废物处理领域的难点之一,以热处理为代表的资源化处理技术正逐渐成为该领域研究热点。以废液焚烧、蒸发结晶、热解气化等高含盐有机废液热处理技术为研究对象,从处理对象、工艺主体装置、操作参数、处理效果等方面介绍目前国内外研究进展,系统阐述了以上工艺特点。通过对比发现:废液焚烧和蒸发结晶技术均有二次危废产生,而热解气化技术能够充分回收高含盐有机废液中残余热值及盐分,避免二次危废的产生,具有良好的发展前景。     

基于烟气加热的新型垃圾热解气化炉热工特性数值模拟

为了解新型烟气加热的垃圾热解气化炉运行时的热工状况,采用实验研究与理论模拟相结合的方式,在实验室电炉热解梧桐落叶,采用烟气加热方式的热解气化炉热解粗破碎梧桐落叶的中试实验获得的初始数据的基础上,运用CFD计算软件模拟烟气加热的垃圾热解气化炉内部温度场,模拟结果与实验结果相吻合。结果显示:该炉型热解气化室内部温度分布合理,稳定的高温段分布较广,能为垃圾的热解气化提供必要的热能。同时模拟连续进料条件下热解室的内部温度分布情况,为设备的改进提供指导作用。     

油田油泥(砂)废弃物排放状况及处理技术

中国油田及石油化工行业每年油泥(砂)的排放量达到80多万吨,已严重制约油田的可持续发展。油泥(砂)中石油含量达10%～30%,还含有多环芳烃、重金属等污染物,可对生态环境和人体健康造成危害。国内外已广泛开展了油泥(砂)处理技术的研究。油泥(砂)处理技术包括资源回收技术、无害化处理技术和综合利用技术。本文简述了水洗处理技术、生物处理技术和热解气化焚烧工艺,并对不同处理技术的优缺点进行了比较。应结合中国国情及成本等方面综合考虑选用不同的处理方法,实现油泥的减量化、无害化、资源化、清洁化处理。     

河北省农作物秸杆气化技术经济分析

本叙述了河北省秸杆气化技术、经济的可行性分析，采用热解气化法使秸杆制成可燃气，可有效利用这一可再生资源，避免由于焚烧秸杆造成大气污染。     

生活垃圾热解产物中含氧物质的分布规律

采用热重分析、固定床实验、红外分析(FT-IR)研究了生活垃圾热解行为及产物中含氧物质的分布规律。用热重分析确定了生活垃圾主要失重区间(190~450℃),并计算此温度区间热解活化能为42.76 k J/mol。在热解终温为450~650℃条件下进行生活垃圾固定床热解实验,结果表明:随热解终温的增加,固体产物中氧分布率逐渐减小(39.2%~29.3%);热解气中氧分布率逐渐增加(22.1%~30.9%);热解液中氧分布率在40%左右。生活垃圾热解气中含氧成分主要是CO和CO2,在温度为450~650℃时,CO含量明显高于CO2,而CO2的释放速率则大于CO;固体产物中含氧官能团主要有—OH和C—O,其中峰面积比例顺序为C—O>—OH;热解液中含氧官能团主要有—OH、C O和C—O,其峰面积的比例顺序为—OH>C—O>C O。     

生物质热解气化技术的关键点分析

随着我国对能源需求的日益增大,生物质能作为一种清洁、可再生能源,在社会生产中发挥着越来越重要的作用。利用生物质热解气化技术能够将储存在生物质中的化学能转化为清洁、高质量的燃料。本文结合生物质热解气化的原理,对其关键点进行了探究。     

油泥气化资源化利用研究

该文在对陕北某大型石油集团油泥来源、性质分析调研的基础上,通过将油泥与煤掺配制备水煤浆进行气化处理后实现对油泥的资源化利用及无害化处理。结果表明,油泥可质量分数1%~15%掺配制备良好成浆性的水煤浆,通过物性分析及气化模拟实验表明该含油泥水煤浆气化性能优良,对气化工艺、设备及后续工艺无不良影响,能够实现对油泥的资源化利用及无害化处理。     

生活垃圾热解气化二噁英生成指示物浓度分布及关联模型研究

生活垃圾热解气化过程中二噁英在线监测关联模型缺失.本文研究了不同反应气氛、氯源条件下生活垃圾热解气化过程中二噁英及指示物氯苯、多环芳烃的排放特性,利用SPSS软件量化二噁英与前驱物氯苯、多环芳烃之间的相关性.结果表明,由于还原性气氛的抑制,热解气化条件下二噁英毒性当量要比氧化性条件下低60倍.此外,12种氯苯中1,2,3-TrCBZ (1,2,3-trichlorobenzene)可作为城市生活垃圾热解气化烟气中二噁英含量的优选指示物,并建立了气相PCDD/Fs (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans)与1,2,3-TrCBZ浓度的线性相关模型.16种多环芳烃中BKF（苯并荧蒽）和DbA （二苯并蒽）与二噁英总量、毒性当量的关联性一般,R2在0.7左右.本研究可为热解气化条件下二噁英在线监测关联模型的建立提供理论指导.     

烧结过程中解耦燃烧与烟气返回共脱硝新工艺Ⅱ:模拟燃烧带的脱硝机理

通过模拟烧结过程中焦炭的分布,研究了返回烟气、热解气主要组分与焦炭耦合燃烧降低NO,排放的规律.结果表明,热解气主要组分与焦炭耦合燃烧可使NO,排放降低10%左右,烟气返回到焦炭燃烧过程可使Nox的排放降低15%.耦合燃烧和烟气返回结合可使Nox的排放降低20%以上,在新工艺过程中,焦炭层厚度由150mm增大到300mm时,Nox排放的降低率由23%增大到40%.烧结过程解耦耦合燃烧与烟气返回脱硝工艺可有效减少Nox的排放.     

固定床煤热解有机气体析出规律的GC-MS分析

为了研究层燃炉块煤热解时有机气体的析出规律,在自行设计的可移动式-固定床上对神木煤进行了热解实验,煤颗粒尺寸为3~5mm;热解气在炉膛内的停留时间为1.76s,热解温度分别为1100K、1400K和1600K;采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测试分析了热解气中有机气体的析出规律;离线测试热解气体试样。研究结果显示:随着热解温度的升高,热解气中饱和脂肪烃含量降低,其中2-甲基戊烷和2,2,3-三甲基丁烷降低幅度分别为83.29%和59.66%;芳香烃含量升高,其中甲苯浓度增加了8倍。随着热解温度的升高,热解气CH组分中,碳含量增大,氢含量减小;热解气中的部分饱和脂肪烃经历浓缩、环化和析氢过程形成芳香烃。     

热解气化焚烧炉技术

该文首先分析了目前国内垃圾焚烧炉的情况，指出必须开发适合我国国情的垃圾焚烧炉；重点介绍了LXRF立式旋转热解气化焚烧炉的工艺特点、运行参数和结构特征。