固体废物的热解
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固体废物的热解
• 随着温度的升高，除大分子裂解外，许多 中间产物也发生二次裂解， C5 以下分子及 H2成分增多，气体产量成正比增长，而各 种酸、焦油、炭渣产量相对减少。城市生 活垃圾热分解产物比例与温度的关系。
城市生活垃圾热分解产物比例与温度的关系
（2）加热速率
• 通过加热温度和加热速率的结合，可控制 热解产物中各组分的生成比例。
固体废物热解处理技术
• 本章主要内容为：固体废物热解定义，以 及与焚烧的区别，热解原理，热解适用对 象、国内外发展趋势。
• 了解固体废物热解定义，以及与焚烧的区 别，流态化热解及国外热解发展趋势。
• 理解热解原理，热解适用对象。 • 掌握典型的热解工艺。
• 8.1 概述
• 定义：有机物在无氧或缺氧状态下加热， 使之分解的过程称为热解。
•
• 3、热解法与焚烧的区别
• 热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程：
①焚烧的产物主要是二氧化碳和水, 而热解的产物主要是 燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳； 液态的有甲醇、丙烔、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶 剂油等；固态的主要是焦炭或炭黑。
②焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量的热量。 ③焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加
• 在低温-低速加热条件下，有机物分子有足 够的时间在其最薄弱的接点处分解，重新 结合为热稳定性固体，而难以进一步分解， 反而产物中固体含量增加；
• 而在高温-高速加热条件下，有机物分子结 构发生全面裂解，产生大范围的低分子有 机物，热解产物中气体的组分增加。
（3）保温时间
• 物料在反应器中的保温时间决定了物料分解 转化率。为了充分利用原料中的有机质，尽 量脱出其中的挥发分，应延长物料在反应器 中的保温时间。
城市生活垃圾热分解产物比例与温度的关系
（2）加热速率
• 通过加热温度和加热速率的结合，可控制 热解产物中各组分的生成比例。
固体废物热解处理技术
• 本章主要内容为：固体废物热解定义，以 及与焚烧的区别，热解原理，热解适用对 象、国内外发展趋势。
• 了解固体废物热解定义，以及与焚烧的区 别，流态化热解及国外热解发展趋势。
• 理解热解原理，热解适用对象。 • 掌握典型的热解工艺。
• 8.1 概述
• 定义：有机物在无氧或缺氧状态下加热， 使之分解的过程称为热解。
•
• 3、热解法与焚烧的区别
• 热解法与焚烧法相比是完全不同的两个过程：
①焚烧的产物主要是二氧化碳和水, 而热解的产物主要是 燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳； 液态的有甲醇、丙烔、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶 剂油等；固态的主要是焦炭或炭黑。
②焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量的热量。 ③焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供加
• 在低温-低速加热条件下，有机物分子有足 够的时间在其最薄弱的接点处分解，重新 结合为热稳定性固体，而难以进一步分解， 反而产物中固体含量增加；
• 而在高温-高速加热条件下，有机物分子结 构发生全面裂解，产生大范围的低分子有 机物，热解产物中气体的组分增加。
（3）保温时间
• 物料在反应器中的保温时间决定了物料分解 转化率。为了充分利用原料中的有机质，尽 量脱出其中的挥发分，应延长物料在反应器 中的保温时间。
固体废物的热解处理技术页课件 (一)
固体废物的热解处理技术页课件 (一)随着经济的快速发展和人口的增加，固体废物逐渐增多，尤其是城市垃圾。
固体废物的处理已经成为全球性难题，传统的填埋和焚烧处理方式已经无法满足现代化的需求，因此，热解处理技术逐渐成为固体废物处理的新方向。
热解处理技术是一种将固体废物在高温无氧条件下分解成各种气体，液体和固体的方法。
其中，最为关键的是高温无氧条件，这种条件下可以有效的杀死有害细菌，分解固体有机物，消减固体废物体积，降低对环境的污染。
以下为固体废物的热解处理技术的具体内容：1. 热解反应器热解反应器是热解处理的核心，它的作用是将固体废物加热至高温无氧状态，反应过程中产生的有机化合物经过分解产生燃气和其他的反应产物。
热解反应器分为固定式和流动式两种，主要考虑生产能力和废物性质等因素选用不同的反应器。
2. 热解产物的分离热解产物一般分为燃气，液体和固体三种形态，需要对其进行分离。
燃气可以用于热能回收和发电，而液体和固体需要进一步处理才能得到可再利用的资源。
随着技术的进步，液体和固体的分离变得更精准，可回收的资源也更加丰富。
3. 热解处理设备的优化热解处理设备的优化主要是考虑如何提高热效率，减少二次污染。
常用的优化方式有，采用高效的换热器，防止反应过程中的废气泄漏和废水排放等。
总的来看，固体废物热解处理技术是一项长期的发展任务，需要不断的技术升级和改进。
随着能源紧缺问题的加剧，热解处理技术将成为不可替代的处理方式。
同时，我们也需要加强对热解处理技术的研究和应用，以此促进环境保护和可持续发展。
比较热解和焚烧的工艺特点
比较热解和焚烧的工艺特点
热解和焚烧是两种常见的固体废物处理工艺，它们具有以下不同的特点：
1. 热解：热解是一种通过高温和无氧环境下将固体废物转化为可燃气体和固体残渣的过程。
其特点包括：
- 高温无氧：热解过程在高温下进行，通常在600-1000之间，同时排除氧气以避免燃烧反应。
- 产物利用：热解的产物主要包括可燃气体（如合成气、甲烷）和固体残渣。
这些产物可以进一步被利用，例如用作能源或化学原料。
- 热效率高：热解过程能够高效利用能量，因为产生的燃烧气体可以用来产生热能。
2. 焚烧：焚烧是一种通过高温和氧气完全氧化固体废物，将其转化为灰渣、烟气和热能的过程。
其特点包括：
- 完全氧化：焚烧过程需要充足的氧气供给，以确保固体废物完全燃烧。
因此，焚烧是在高温和氧气环境下进行的。
- 热能回收：通过焚烧可以产生高温烟气，可以用于产生蒸汽或直接转化为电能，从而回收能量。
- 烟气处理：焚烧产生的烟气中会含有一些有害气体和颗粒物，需要进行处理和净化，以满足排放标准。
综上所述，热解和焚烧的主要差别在于热解是在无氧环境下进行，产物主要是可
燃气体和固体残渣，而焚烧是在氧气环境下进行，产物包括灰渣、烟气和热能。
两种工艺都具有能源回收的特点，但是焚烧需要更多的氧气供给，并且需要进行烟气处理。
选取哪种工艺主要取决于废物的性质和处理要求。
固体废物的热解的基本原理和处理技术
从热值为11619kJ/kg的垃圾1kg可以得到热值为1139kcal 的热解油0.150L，其他热量则通过残渣和炭黑损失掉 了。在热解过程中还消耗掉1724kJ的外加能量，扣除 这部分能量后，相当于只回收了3045kJ的能量。
（五） 流化床系统
将垃圾破碎至50mm以下的粒径，经定量输 送带传至螺杆进料器，由此投入热解炉内。
（四） 常见污泥处理系统
(1)浓缩—机械脱水一处置脱水滤饼； (2)浓缩—机械脱水一焚烧—处置灰分； (3)浓缩—消化—机械脱水—处置脱水滤饼； (4)浓缩—消化—机பைடு நூலகம்脱水—焚烧—处置灰分
1. 污泥消化与调理
目的：提高污泥浓缩脱水效率，浓缩或脱水前 的预处理
消化：厌氧、好氧——有机物稳定化
调理——洗涤(淘洗调节)、加药(化学调节)、 加热加压及冷冻熔融法（使内部水游离）。
物的生成反应，不能以此来简单地评价城市垃圾的热 解效果。
Kaiser等人曾对城市垃圾中各种有机物进行 过实验室的间歇实验，得到的气体产物组 成，随热解操作条件的变化而变化
三、废塑料热解原理
废塑料的种类：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯 (Ps)、聚氯乙烯(PVC)、酚醛树脂、脲醛树脂、PET、 ABS树脂等。
废塑料 高热值——焚烧——损伤焚烧设备； 焚烧产物——二噁英的主要来源 所以，各国制定……限制大量焚烧废塑料
——塑料热解制油技术的发展
第一节 热解原理及方法
一、热解的定义
热解在英文中使用“pyrolysis”一词．在工 业上也称为干馏。它是将有机物在无氧或 缺氧状态下加热，使之分解为：
①以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化 合物为主的可燃性气体；
竖式炉内由上向下移动与？？相遇——换 热——？？
固体废物的热解的基本原理和处理技术
二、热解过程及产物
1. 有机物的热解反应可以用下列通式来表示：
上述反应产物的收率取决于原料的化学结构、 物理形态和热解的温度及速度。
如Shafizadeh等人对纤维素的热解过程进行 了较为详细的研究后．提出了用下图描述纤维 素的热解和燃烧过程。
2. 热解反应所需的能量取决于各种产物的生 成比，而生成比又与加热的速度、温度及原 料的粒度有关。
他认为通过部分燃烧热解产物来直接提供 热解所需热量的情况，应该称为部分燃烧 (Partial-combustion)或缺氧燃烧 (starved-air-combustion)。
他还提倡将二者统称为PTGL(Pyrolysis, Thermal Gasfication or Liquification) 过程。美国化学会为了表示对J．Jones的 尊敬采纳了这一倡议，而将在欧洲和日本 广为流行的不进行破碎、分选，直接焚烧 的方式称为mass burning。
(4)由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+；
(5)NOx的产生量少。
美国：微生物学、热化学两条技术 路线
热化学：
(1)以产生热、蒸汽、电力为目的的燃烧技术；
(2)以制造中低热值燃料气、燃料油和炭黑为目 的的热解技术；
(3)以制造中低热值燃料气或NH3、CH30H等 化学物质为目的的气化热解技术
废塑料 高热值——焚烧——损伤焚烧设备； 焚烧产物——二噁英的主要来源 所以，各国制定……限制大量焚烧废塑料
——塑料热解制油技术的发展
第一节 热解原理及方法
一、热解的定义
热解在英文中使用“pyrolysis”一词．在工 业上也称为干馏。它是将有机物在无氧或 缺氧状态下加热，使之分解为：
第四章-固体废物的焚烧与热分解课件
第四章 固体废物的焚烧与热分解
（二）焚烧废气的污染控制 固体废物焚烧采用的空气污染控制技术主要有湿式、干式及
半干式三种。 二氧化硫和盐酸等酸性气体可以用水喷射的方法把它们从烟 道气流中除去 。 烟尘的防治方法一般是在煤烟尚未凝集变大之前，增加氧气 浓度，提高温度，加速煤烟的燃烧速度。 二噁英的处置采用流动焚烧系统，整个系统由焚烧炉、燃烧 气连续测定仪和气体净化器组成 恶臭的防治，通常是利用辅助燃料将焚烧温度提高到1000oC， 使恶臭物质完全燃烧；或利用催化剂在150－400oC下进行催化燃 烧；利用水或酸、碱溶液也可以对恶臭物质进行吸收；活性炭、 分子筛、土粒、干鸡粪等作为吸附剂吸附废气中的恶臭；或采用 冷却的方法，将废气进行冷却，使恶臭物质冷却成液体从而与气 体分离。
混合强度指固体废物与助燃空气的混合程度。 5. 过剩空气
在实际焚烧系统中，氧气与可燃物无法完全达到理想的混合及反 应程度，为了使燃烧完全，需要提供比理论空气量更多的空气，保证 氧化过程占主导地位，同时使热解过程最小化。
通常把温度（Temperature）、停留时间(Time)、混合强度(Turb ulence)（一般称为3T） 和过剩空气率称为焚烧四大控制参数。
八. 焚烧设备
1. 固定炉排焚烧炉 2. 机械炉排式焚烧炉 3. 回转窑焚烧炉(见图） 4. 流化床焚烧炉(见图）
5. 二噁英零排放化固体废物焚烧炉
第四章 固体废物的焚烧与热分解
垃圾进料口
烟道
辅助燃料喷嘴
回转窑
二次燃烧室
余热锅炉
垃圾进料 口若悬河
烧嘴
炉膛
烟气
后燃尽段
炉渣出口
灰砂
热砂流化床
回转窑焚烧炉
第四章 固体废物的焚烧与热分解
固体废物热解处理
环境专业课：固体废物处理与处置
（1）新日铁系统
是一种热解和熔融为一体的综合处理工艺，通过控 制炉温及供氧条件，使垃圾在同一炉内完成干燥、 热解、燃烧和熔融。
系统采用竖式热解熔融炉。 系统采用空气作为助燃气。
环境专业课：固体废物处理与处置
干燥段温度约为 300oC；
热解段温度为 300~1000oC；
环境专业课：固体废物处理与处置
按热解温度分类：
低温热解：热解温度一般在600oC以下，适用于农~ 700oC之间，适用 于单一物料（如废轮胎、塑料）的热解转化。
高温热解：热解温度一般在1000oC以上。
环境专业课：固体废物处理与处置
环境专业课：固体废物处理与处置
以纤维素热分解为例：
环境专业课：固体废物处理与处置
热解产物
热解过程的主要产物有：
可燃性气体：H2、CO、CH4、C2H4和其它少量高分子碳 氢化合物气。热值可达6390~10230kJ/kg(固体废物)， 而维持热解过程所需的热量约为2560kJ/kg(固体废物)， 故剩余气体变成热解过程 的有使用价值的产品。
环境专业课：固体废物处理与处置
4、热解工艺分类
按加热方式分类：
间接加热：将物料与直接供热介质在热解反应器（或 热解炉）中分开的一种热解过程。可利用间壁式导热 或以一种中间介质（热砂料）来传热，加热被热解物 料。适用于小规模处理场合。
直接加热：热解反应所需的热量是被热解物料直接燃 烧（注：物料部分燃烧或热解产物燃烧）或向热解反 应器提供的补充燃料燃烧产生的热。
环境专业课：固体废物处理与处置
环境专业课：固体废物处理与处置
热解的主要特点
可将固体废物中的有机物转化为以燃料气、油和 炭黑为主的储存性能源；
（1）新日铁系统
是一种热解和熔融为一体的综合处理工艺，通过控 制炉温及供氧条件，使垃圾在同一炉内完成干燥、 热解、燃烧和熔融。
系统采用竖式热解熔融炉。 系统采用空气作为助燃气。
环境专业课：固体废物处理与处置
干燥段温度约为 300oC；
热解段温度为 300~1000oC；
环境专业课：固体废物处理与处置
按热解温度分类：
低温热解：热解温度一般在600oC以下，适用于农~ 700oC之间，适用 于单一物料（如废轮胎、塑料）的热解转化。
高温热解：热解温度一般在1000oC以上。
环境专业课：固体废物处理与处置
环境专业课：固体废物处理与处置
以纤维素热分解为例：
环境专业课：固体废物处理与处置
热解产物
热解过程的主要产物有：
可燃性气体：H2、CO、CH4、C2H4和其它少量高分子碳 氢化合物气。热值可达6390~10230kJ/kg(固体废物)， 而维持热解过程所需的热量约为2560kJ/kg(固体废物)， 故剩余气体变成热解过程 的有使用价值的产品。
环境专业课：固体废物处理与处置
4、热解工艺分类
按加热方式分类：
间接加热：将物料与直接供热介质在热解反应器（或 热解炉）中分开的一种热解过程。可利用间壁式导热 或以一种中间介质（热砂料）来传热，加热被热解物 料。适用于小规模处理场合。
直接加热：热解反应所需的热量是被热解物料直接燃 烧（注：物料部分燃烧或热解产物燃烧）或向热解反 应器提供的补充燃料燃烧产生的热。
环境专业课：固体废物处理与处置
环境专业课：固体废物处理与处置
热解的主要特点
可将固体废物中的有机物转化为以燃料气、油和 炭黑为主的储存性能源；
固体废物的热解技术
第8章 固体废物旳热解技术
固体废物热转化就是在高温条件下 使固体废物中可回收利用旳物质转化为能 源旳过程，主要涉及热解、焚烧等技术， 尤其适合有机固体废物旳资源化。
一、固体废物旳热解技术
热解(pyrolysis)是指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热 蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成多种新旳气体、 液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气旳过程。
（1）强氧化反应 固体废物旳直接燃烧反应。
（2）热解
焚烧过程不能提供足够旳氧而使固体废物
在高温下发生旳分解反应。挥发分析出旳温度区间在200～
800℃范围内；物料与温度都会影响析出旳成份和数量。
（3）原子基团碰撞形成火焰
高温下气流富含(单、双、多)原子基团旳电子能量跃迁， 以及分子旳旋转和振动产生量子辐射，涉及红外热辐射、可 见光以及波长更短旳紫外线。
方式以及热解产物旳成份。
1、按反应器旳类型可分为：固定床反应器、流化
态燃烧床反应器、反向物流可移动床反应器等。
2、按供热方式旳分类： (1)直接加热法：供给被热
解物旳热量是被热解物部分直接燃烧或者向热解反应器提供 补充燃料时所产生旳热。
(2)间接加热法：是将被热解旳物料与直接供热介质在热解反应 器（或热解炉）中分离开来旳一种措施。可利用干墙式导热 或一种中间介质来传热（热砂料或熔化旳某种金属床层）。
①高温分解：固体有机废物在绝氧旳条件下加热分解旳过程， 是一种严格意义上旳热解过程。
②气化：指供给一定量空气、氧、水蒸气进入反应器，使有 机废物部分燃烧，整个热解过程能够自动连续进行，而无 需外热供给。气化过程产物中气体成份百分比大，但热值 相对较低。
（三）热解反应器
1、固定床反应器（固定燃烧床反应器）
固体废物热转化就是在高温条件下 使固体废物中可回收利用旳物质转化为能 源旳过程，主要涉及热解、焚烧等技术， 尤其适合有机固体废物旳资源化。
一、固体废物旳热解技术
热解(pyrolysis)是指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热 蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成多种新旳气体、 液体和固体，从中提取燃料油、油脂和燃料气旳过程。
（1）强氧化反应 固体废物旳直接燃烧反应。
（2）热解
焚烧过程不能提供足够旳氧而使固体废物
在高温下发生旳分解反应。挥发分析出旳温度区间在200～
800℃范围内；物料与温度都会影响析出旳成份和数量。
（3）原子基团碰撞形成火焰
高温下气流富含(单、双、多)原子基团旳电子能量跃迁， 以及分子旳旋转和振动产生量子辐射，涉及红外热辐射、可 见光以及波长更短旳紫外线。
方式以及热解产物旳成份。
1、按反应器旳类型可分为：固定床反应器、流化
态燃烧床反应器、反向物流可移动床反应器等。
2、按供热方式旳分类： (1)直接加热法：供给被热
解物旳热量是被热解物部分直接燃烧或者向热解反应器提供 补充燃料时所产生旳热。
(2)间接加热法：是将被热解旳物料与直接供热介质在热解反应 器（或热解炉）中分离开来旳一种措施。可利用干墙式导热 或一种中间介质来传热（热砂料或熔化旳某种金属床层）。
①高温分解：固体有机废物在绝氧旳条件下加热分解旳过程， 是一种严格意义上旳热解过程。
②气化：指供给一定量空气、氧、水蒸气进入反应器，使有 机废物部分燃烧，整个热解过程能够自动连续进行，而无 需外热供给。气化过程产物中气体成份百分比大，但热值 相对较低。
（三）热解反应器
1、固定床反应器（固定燃烧床反应器）
固体废物处理与资源化课件第八章固体废弃物的热解_图文
1．按供热方式的分类
⑴直接加热法
供给被热解物的热量是被热解物（所处理的废物） 部分直接燃烧或者向热解反应器提供补充燃料燃烧时产 生的热。
直接加热法的设备简单，而且采用高温，其处理量 和产气率也较高，但所产气热值不高，作为单一燃料直 接利用还不行，另外，高温热解，在NOX产生的控制上 ，还需认真考虑。
1.61 1.52 1.73 1.66
2.14/6=0.36 1.2/6=0.20 8.28/6=1.4 4.0/6=0.67
热解过程的化学反应包括：
⑴裂解反应： ⑵异构反应 ⑶去氧去氮过程： ⑷此外，还有环化、热聚合反应等
三．热解工艺
热解产物的组成和数量，基本上可由下面因素决定： ⑴物料特性及预处理情况 ⑵热解反应器里的温度水平和物料的停留时间 ⑶热解的方法：直接加热或间接加热
• 压力 固体废物热分解一般在常压高温下进行，加 压低温热分解时，可以增加油的转化率，但设备 、技术要求都比较复杂 。
• 加热速率：低温-低速加热条件下，有机物分子有 足够的时间在其最薄弱的接点处分解，重新结合 为热稳定性固体，而难以进一步分解，固体产率 增加；高温-高速加热条件下，有机物分子结构发 生全面断裂，生成大范围的低分子有机物，产物 中气体组分增加。
§8-2热解反应器
1.固定床反应器
2.流化床反应器
3.回转炉
4.双塔循环式热解反应器
§8-3 典型固体废物的热解
一．废塑料的热解
目前，国内大宗的塑料品种主要有：聚乙烯（PE）、 聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）。
废塑料热解处理的主要产物为C1～C44的燃料油和燃 料气以及固体残渣。在通常情况下，热解产生的燃料气基 本上在系统内部全部消耗掉，生成的燃料油也部分得到消 耗。在配备发电设施的系统中，最终得到的燃料油产品约 为总投入物料的40%。
固体废物的热解处理课件
06
热解处理的发展趋势与未 来展望
技术改进与创新
1 2 3
新型热解反应器的研发 针对传统热解技术的不足，研究新型热解反应器， 以提高处理效率、降低能耗和减少污染物排放。
热解工艺的优化 通过改进热解工艺参数，如温度、压力和停留时 间等，实现更高效、更环保的热解过程。
热解产物的综合利用 探索热解产物的多元化利用途径，如制备生物燃 料、化学原料和建筑材料等，提高固体废物的资 源化利用率。
热解技术的原理
01
02
03
高温分解
在高温条件下，固体废物 中的有机物质发生热分解 反应，释放出可燃气体和 油类等产物。
化学键断裂
热解过程中，化学键断裂， 将大分子有机物分解为小 分子物质，如烃类、醇类、 酮类等。
能量转化
热解过程将有机物中的化 学能转化为可燃气体和液 体燃料的热能，可用于发 电、供暖等能源利用。
提高能源效率
余热回收利用
将热解过程中的余热进行回收， 用于预热物料、提供工艺热源或 驱动其他设备，提高能源利用效率。
高效换热技术
采用先进的换热器技术和高效传 热介质，降低热损失，提高热能 利用率。
能量集成系统
构建能量集成系统，实现不同工 艺之间的能量互补和优化，进一 步提高能源利用效率。
降低环境影响
固体废物的热解处 理
• 固体废物的定义与分类 • 热解处理技术概述 • 热解处理的优势与局限性 • 热解处理工艺流程 • 热解处理的应用实例 • 热解处理的发展趋势与未来展望
01
固体废物的定义与分类
定义
• 固体废物：是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利 用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固 态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定 纳入固体废物管理的物品、物质。
固体废物的热解处理设备ppt
其对热解过程的影响因素。
处理能力
02
评估所需的处理能力，包括处理量、处理速度以及处理效果的
稳定性等，确保设备能够满足实际需求。
能源效率
03
考虑设备的能源效率，对不同设备的能源消耗进行比较，选择
能源利用高效且符合环保要求的设备。
市场调研
收集市场信息
通过收集市场上的公开信息，了解不同热解处理 设备的价格、性能、可靠性以及售后服务等。
热解处理的定义和重要性
定义
热解处理是指将固体废物在高温下进行热分解，将有机物转化为气态、液态 和固态产物，并回收利用其中的能源和资源。
重要性
热解处理能够最大限度地减少废物的体积和重量，将其转化为可利用的能源 和资源，如燃料油、燃料气和炭黑等，同时减少了对环境的污染。
设备的基本结构和功能
设备结构
热解处理设备通常由进料系统、反应器、产物收集系统和控制系统等组成。
功能
进料系统将待处理的固体废物送入反应器，反应器则将废物在高温下进行热分解 ，产物收集系统将产生的气态、液态和固态产物进行收集和分离，控制系统则对 整个过程进行监控和调节，确保设备的正常运行和产品的质量。
02
热解处理设备的种类和特点
固定床热解设备
固定床热解设备是一种常见的热解处理设备，其结构较为简 单，操作方便，热解效率较高。
03
热解处理设备的工艺流程和操作
预处理
1 2
分选和破碎
将固体废物进行初步分选，去除其中的可回收 物和有害物质；再将废物破碎成小块，以便进 一步处理。
干燥
将破碎后的废物进行干燥，以降低后续处理的 能耗和温度。
3
预热
将干燥后的废物进行预热，以促进热解反应。
固体废物热解处理工艺
01 02 03 04
政策支持
政府对固体废物资源化利用和减 量化处理的重视将推动热解技术 的进一步发展和应用。
国际合作与交流
加强国际间的技术合作与交流， 引进先进技术和管理经验，有助 于推动我国热解处理工艺的发展 。
THANKS
感谢观看
农业废弃物处理
农业废弃物如农作物秸秆、畜禽 粪便等可通过热解技术转化为生 物炭、燃气等产品，用于土壤改
良和能源利用。
热解处理工艺面临的挑战
热解处理工艺的设备投资和运行 成本相对较高，限制了其在一些 地区的推广应用。
热解过程中可能产生二次污染物 ，需要采取严格的排放控制措施 ，确保环境安全。
技术成熟度 投资与运行成本 产物利用与市场 环保与排放控制
将预处理后的固体废物送入热 解反应器，在高温环境下进行 热解反应。固体废物中的有机 物质在高温下分解产生可燃气 体、焦油等产物。
热解过程中产生的废气经过废 气处理系统进行处理，去除其 中的有害物质，以减少对环境 的污染。
热解产生的可燃气体经过净化 后可作为燃料使用，焦油可以 进一步提取有价值的化学物质 ，剩余的固体残渣可进行安全 处置或利用。
有高效、节能、环保等优点，但设备成本较高。
02
等离子体热解技术
通过等离子体产生的高温环境对固体废物进行热解处理。此技术处理效
率高，且能够有效降低污染物的排放，但运行成本较高。
03
催化热解技术
在热解过程中添加催化剂，降低固体废物热解所需的温度，提高热解效
率。此技术具有较低的能耗和较高的处理效率，但催化剂的选择和成本
固体废物热解处理工艺
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目录
• 固体废物热解处理工艺概述 • 固体废物热解处理技术 • 固体废物热解处理工艺的设备与流程 • 热解处理工艺的应用、挑战及前景
固体废物的热解教学课件
筛分
去除固体废物中的异物， 如金属、玻璃等。
干燥
去除固体废物中的水分， 以降低热解过程中的能耗 。
热解
加热
将预处理后的固体废物加热到热 解温度，使其中的有机物发生热
解反应。
热解产物
热解产物包括气体、液体和固体 ，其中气体和液体是重要的能源
和化工原料。
热解温度
热解温度是影响热解产物的重要 因素，不同的废物需要不同的热
料和炭的化学过程。
热解过程
热解过程包括干燥、热解、燃烧和 炭化等阶段，其中有机物在高温下 热解成可燃气体、液体燃料和炭。
热解产物
热解产物包括可燃气体、液体燃料 和炭，其中可燃气体和液体燃料是 热解的主要产物，具有较高的能源 利用价值。
技术
固定床热解技术
回转窑热解技术
固定床热解技术是将固体废物放置在 固定床反应器中进行热解，产物通过 冷凝器进行冷凝，分为气体、液体和 固体三相。
特点
具有污染性、资源性和社会性。
分类
01
02
03
按来源分类
工业固体废物、生活垃圾 以及其他固体废物。
按危害特性分类
一般固体废物和危险固体 废物。
按处理方式分类
可回收利用的废物、不可 回收利用的废物以及有害 废物。
02
热解的原理与技术
原理
热解原理
热解是将固体废物在无氧或少量 氧的条件下，通过高温加热，使 有机物转化为可燃气体、液体燃
热解装备研发
研发新型高效、低耗、环保的 热解反应器及配套设备，提升
热解技术的工程应用能力。
THANKS
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开发高效热解炉
研究和开发新型高效热解炉，提高热解效率，降低能耗和投资成本 。
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按热解温度
中温热解： T=600～700℃，主要用在比较 单一的废物的热解，如废轮胎、废塑料热 解油化
低温热解： T< 600℃。农业、林业和农业产 品加工后的废物用来生产低硫低灰的炭，生 产出的炭视其原料和加工的深度不同，可作 不同等级的活性炭和水煤气原料。
四、 典型固体废物的热解
一个完整的热解工艺包括：进料系统、反应器、回收净化 系统、控制系统几个部分。 热解反应器包括：固定床、流化床、旋转炉、分段炉等
中分开的热解方法
热解温 ➢高温热解（>1000）、中温热解（600-700） 、
三 度不同
低温热解（<600）、
热
解
热解炉 结构
➢固定床、移动床、流化床和旋转炉
工
艺 分
产物物 理形态
➢气化方式、液化方式、炭化方式
类 热解、
燃烧位 ➢单塔式和双塔式
置
是否生 ➢造渣型和非造渣型
成炉渣
高温热解：T>1000℃，供热方式几乎都是 直接加热
污染
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。
（二）热解的过程及产物
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大 分子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各 种较小的分子。
有机固体废物
+ 可燃性气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）
预热的 空气或O2
蒸汽
热燃料
流化床热解反应器
气体流速足 够高，固体物料 始终悬浮。反应 性能好，分解效 率高、尺寸小； 热损失大，洁净 度差，避免灰渣 结块，也适于含 水量大的物料。
废塑料的热解产物及流程
➢ 塑料热解是近年来国内外非常注重研究的一种能源回收方 法，被认为是一种最有效、最科学的回收塑料的途径。
橡胶的热解处理
轮胎橡胶的热稳定性分为:～ 200℃, 200℃～ 300℃及 300℃以上3个区域。
① 在200℃以下无氧存在时, 橡胶较稳定，橡胶作为一种高 聚物, 其物理状态取决于分子的运动形式。
② 在200℃～ 300℃, 橡胶特性粘数迅速改变, 低分子量的物 质被“热馏”出来, 残余物成为不溶性干性物。此时橡胶 中的高分子链有些还未断裂, 有些断裂成为较大分子量的 化学物质, 因此产生的油黑而且粘, 分子量大, 碳黑生成很 不完全。
3. 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中； 4. 由于保持还原条件，Cr(III)不会转化为Cr(VI)； 5. NOx的产生量少。
焚烧 生物质、塑料类、橡胶等 热解
需氧
氧需求
无氧或缺氧
热
放热
解
能量
吸热
与
二氧化碳、水
产物
焚
气、油、炭黑
烧
就地利用
比
利用
贮存或远距离运输
较
二次污染大
二次污染较小
处理
2
热解
热解:是将有机物在无氧或 缺氧状态下加热，使之成 为气态、液态或固态可燃 物质的化学分解过 程。 3
一、起源及定义
热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤的 干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。在工业 上称之为干馏。
热解(pyrolysis) ：是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使 之成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。
➢ 热解产物主要是燃料油或化工原料等。 ➢ 使用的催化剂种类主要有硅铝类化合物和H-Y、ZSM-5、
REY、Ni/REY等各种沸石催化剂。
塑料种类不同时，其热解温度也不相同
热解工艺：
热解的基本工艺有两种：一种是将废塑料加热熔融，通过 热解生成简单 的碳氢化合物，然后在催化剂的作用下生成可 燃油品。另一种将热解和催化热解分为两段。
③ 当温度高于300℃时, 橡胶分解加快, 断裂出来的化学物质 分子量较小, 产生的油流动性较好, 而且透明
干燥脱水 热分解 烧成
焚烧（incineration）: 生活垃
1
圾和危险废物的燃烧（具有强
焚烧处理 烈放热效应、有基态和电子激 发态的自由基出现、并伴有光
辐射的化学反应现象 ）
其它热 处理方法 4 处理方法
焙烧 焙烧: 在低于熔点的温度下热处理
废物改变废物的物理化学性质以利
于后续资源化利用的处理过程
结构相对
固体废物
简单、气体热
损失少，系统 热效率较高，
底物流
但气体中易夹
带挥发性物质，
如焦油、蒸汽 等。
预热的空 气或O2
气体
干燥 和预 热高温分解
93～315℃ 气流
980～1650℃
融渣或灰渣
水蒸汽
典型的固定燃烧床热解反应器
排出气体 980～1650℉
破碎的 固体废物
1400～1800℉
灰渣
+ 固体(炭黑、灰渣)
eg: 纤维素热解化学式： 3C6H10O5→8H2O+C6H8O（焦油）+2CO2+2CO+CH4+H2+7C
直接（内部）供热：热解反应所需的热量是被热解物直接燃烧或
向间热接解（供 式反外热应部方器）提供供热➢直的：接补将加充被热燃热、料解燃物间烧料接所于加产直热生接的供热热介质在热解反应器
4% NaOH 溶液是最常用的废轮胎热解催化剂, 它能加速高 分子链的断裂, 在相同的温度下可以增加液态油的产量, 同 时提高产品的质量。
橡胶的热解处理
主要是指天然橡胶生产的废轮胎、废皮带、废胶管等； 而对人工合成的氯丁橡胶、丁腈橡胶，因在热解时会产生 HCl及HCN，不适宜热解。 天然橡胶制品的热解产物： 气体（22%）：甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、水、CO2、H2、 丁二烯等； 液体（27%）：苯、甲苯及其它芳烃； 炭灰（39%）； 钢丝（27%）。
热解工艺主要由：前处理－熔融－热分解－油品回收－残渣 处理－中和处理－排气处理等七道工序组成
橡胶的热解处理
废轮胎高温热解靠外部加热使化学链打开, 有机物得以分 解或液化、汽化。热解温度在250℃～500℃范围内，当温 度高于250℃时, 破碎的轮胎分解出的液态油和气体随温度 升高而增加，400℃以上时依采用的方法不同, 液态油和固 态炭黑的产量随气体产量的增加而减少。
如：重油裂解成轻燃油。
气态产物：氢、甲烷、一氧化碳； 液态产物：CH3OH、CH3COCH3、C2H5COOH、
CH3CHO及焦油、溶剂油等； 固态产物：焦炭、碳黑。
二、热解的原理
（一）特点
1. 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
2. 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二 次污染；