城市污泥热解炭化关键技术(pdf 28页)

城市污泥热解炭化关键技术热能与环境工

程研究所

同济大学

机械与能源工程学院

报告人:陈德珍热能与环境工程研究所

教授

2012年7月1日

汇报目录

一、热解VS 焚烧

Highlights 二热解装置

•热解与焚烧类似，是一种彻底的三热解过程的监控

污泥处理技术；•热解与焚烧相比，在能耗和污染四热解能量平衡途径

物排放方面均具有优势；•热解装置的开发将百花齐放；•五热解污染物释放

80%含水率的污泥干基热值达到18MJ/kg 时可以实现热平衡并获得炭产品；•热解炭可以作为燃料、土壤改良六热解产物的利用

剂和水净化载体；•污泥热解的工程值得大力推广

七工程化建议

一、热解VS 焚烧

热解是实现污泥处理、处置稳定化、减量化、无害化、资源化目标的有效手段之与焚烧类似同属热处理方法资源化目标的有效手段之一，与焚烧类似、同属热处理方法；

但是与焚烧相比，它更具有优越性。

对比项热解焚烧

烟气量小、二次污染浓度低；无危烟气量大，二次污染控制投资大焚烧飞

环境指标烟气量小、次污染浓度低；无危

险废物产生

控制投资大；焚烧飞

灰是危险废物

产品可以调节为油气炭

焚烧过程只能进行热

资源化程度产品可以调节为油、气、炭

回收

处置规模灵活度高,规模可大可小适合大型化

初始80%含水率、干基热值若热解温度达到550℃、热解炭气

化后联合挥发份供热，则可以实现

理论上每吨湿泥根据

干燥、风量的不同需

12000KJ/kg的

污泥处理

能量平衡，理论上不需外部能源要添加12~20kg标煤。

一、热解VS 焚烧：典型的污泥中温热解工艺流程

•有机炭

9保水

9益菌、保暖

益菌保暖9使肥效缓释

9CO 2减排

•

作为燃料•

作为水处理剂有机生物炭它的优点是可以根据泥质调整产

物，实现资源化或能量回收

二、热解装置‐‐‐按照温度划分

•低温热解制碳：SlurryCarb TM 碳化工艺为代表，也是水热处理的一种：在反应温度<300℃，反应压力<10MPa的水热条件下的种在反应温度℃反应压力

污泥热解炭化，液固分离后炭可以作为燃料使用；

中低温热解制油℃以制油为目的澳大利亚ESI •中低温热解制油：300~400℃，以制油为目的；澳大利亚ESI 公司的Enersludge工艺是其代表；

•中高温碳化：温度为649‐‐982℃。先将污泥干化至含水率约

℃先将污泥干化至含水率约30％，然后进入炭化炉高温碳化。碳化颗粒可以作为低级燃料使用其热值约为大卡/公斤在本或美

料使用，其热值约为2000－3000公斤（在日本或美国）。技术上较为成熟的公司包括日本的荏原，三菱重工，巴工业以及美国的IES等。

•热解气化：800℃以上的运行温度，利用污泥自身的部分氧化生产的热能将污泥热解、产气，利用气体燃烧或者发电。

二、热解装置‐‐‐在国内外应用

•国外发展污泥热解工艺较好的国家是日本、德国，美国也发展很快。

•日本东京都有三台100t/d的污泥裂解设备运行，产生的炭用于发电；（中温型）

•德国KOPF公司正在研发先进的流化床热解制气技术（高温型）•1999年，第一座商业化的污泥炼油厂在澳大利亚的Perth 的Subiaco 污水处理厂建成，即Enersludge工艺，25 吨干污泥/d，每S bi污水处理厂建成E l d工艺每吨污泥可产出200～300升与柴油类似的燃料和半吨炭焦（中低温

型

型）

•美国EnerTech的Slurrycarb TM工艺将污泥加压至70‐100kg/cm2，通过热交换器，加温至204‐232℃。2005年4月，在美国加州Railto建立一座每天处理625吨污泥的处理厂。（低温型）

座每天处理吨污泥的处理厂

•国内有已引进或者正在引进的示范工程；具有自主知识产权的热解工艺实验室研究基本成熟，正走向应用。

解工艺实验室研究基本成熟正走向应用

二、热解装置‐‐‐在国内外应用

日本东京都东部污泥热解流程与设施

二、热解装置‐‐‐在国内外应用

空气预热器电力

中央供暖站

气化

炉膛

可燃

气

德国KOPF污泥热解气化流程图