污泥熱解氣化技術(shù)

污泥熱解氣化技術(shù)是華天環(huán)保污泥全流程處理技術(shù)的核心技術(shù)之一。

一、什么是熱解氣化？

熱解氣化焚燒是一種傳統(tǒng)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于煤炭、石化等行業(yè)。

概念：熱解 pyrolysis：有機物在無氧或貧氧的環(huán)境下加熱，使之轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)的可燃物質(zhì)的化學反應(yīng)過程。

反應(yīng)原理：有機固體廢棄物+熱量，在無氧/貧氧狀態(tài)下，生成可燃氣+爐渣。

二、污泥氣化過程

污泥氣化技術(shù)是利用有機質(zhì)在高溫貧氧條件下裂解的性質(zhì)，將污泥烘干后投入密閉蓄熱氣化爐內(nèi)，經(jīng)過900-1100℃的高溫貧氧氣化環(huán)境，使污泥中的有機成分裂解揮發(fā)，轉(zhuǎn)化為以一氧化碳、氫氣、烷類氣體為主的可燃氣體，污泥中的無機物以殘渣形式排出。如圖1

圖1

1.干燥：污泥進入氣化爐，在下降的過程中與高溫熱解燃氣接觸，污泥中的水變成蒸汽和熱解燃氣一起排出爐外，污泥逐步變干燥。

2.干餾：干燥后的污泥，在200-500℃的貧氧條件下干餾，生成烷類（CmHn）、一氧化碳（CO）、焦油等可燃氣體和水蒸氣（H2O），從爐體上端排氣口排出。

3.氣化：經(jīng)過碳化后的污泥，主要殘留物是焦炭和無機不可燃物，在600-1000℃高溫下，與燃燒產(chǎn)生的CO2反應(yīng)生成CO，部分碳化物通過水蒸氣的作用，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO、H2等可燃氣體，從爐體下段排氣口排出。

4.燃燒：污泥氣化反應(yīng)完成后，剩余固定炭在800-1100℃高溫下，與氧氣反應(yīng)生成CO2,為整個氣化反應(yīng)過程提供熱量。

三、污泥氣化工藝流程

圖2

四、技術(shù)優(yōu)勢

1.遏制二噁英：從原理上遏制了二噁英類物質(zhì)的生成。尾氣排放中二噁英濃度遠低于國家標準的0.1ng/m3 。污泥氣化后可燃氣燃燒尾氣二噁英濃度為0.045ng/m3。

2. 無飛灰產(chǎn)生：成型氣化、流速低、料層高

3. 固化重金屬：高溫燃燒，包裹固化重金屬

4. 減量化明顯：以含水率80%計，減量化高達90%以上

5. 無害化徹底：處理溫度高達1100℃

6. 資源化利用：污泥自身有機質(zhì)能源被有效利用

對比發(fā)現(xiàn)：尾氣排放中二噁英濃度遠低于國家標準的0.1ng/m3

污泥焚燒尾氣二噁英濃度約0.3ng/m3，而污泥氣化后可燃氣燃燒尾氣二噁英濃度為0.045ng/m3，遠遠低于國家標準。

五、遏制二噁英的原理

二噁英的分子結(jié)構(gòu)是由1或2個氧原子聯(lián)結(jié)2個被氯原子取代的苯環(huán)，氧、氯以及苯環(huán)是二噁英生成的基本條件。污泥熱解氣化過程中，燃燒段以上完全處于貧氧狀態(tài)，沒有氧原子參與反應(yīng)，故不會產(chǎn)生二噁英；污泥到達燃燒段時，有機物全部干餾，僅剩炭在燃燒，沒有含氯苯環(huán)產(chǎn)生，所以從避免了二噁英類物質(zhì)生成的條件。