生活垃圾熱解氣化處理工藝開發(fā)與過程模擬分析.pdf

1、垃圾熱解氣化技術(shù)相比與焚燒和填埋，在環(huán)保以及污染物控制方面具有明顯的優(yōu)勢，被認為是未來最有發(fā)展前途的處理方式之一。本文充分了解我國生活垃圾特性，開發(fā)生活垃圾熱解氣化處理系統(tǒng)工藝流程，針對熱解氣化工藝建立模型，并對生活垃圾熱解氣化處理工藝方案進行經(jīng)濟性分析，以期為工藝系統(tǒng)的設計和運行提供依據(jù)和借鑒。其研究內(nèi)容主要包括：
　?。?）對我國生活垃圾物理組成、含水率、熱值、工業(yè)分析以及元素分析特性進行文獻調(diào)研與總結(jié)，并對垃圾熱值、工業(yè)分析

2、和元素分析的預測方法進行了探討。
　?。?）結(jié)合我國生活垃圾的實際情況，并與合作單位其他工藝系統(tǒng)相配合，開發(fā)出一套以自身產(chǎn)生的可燃氣為主要熱源的生活垃圾熱解氣化處理工藝系統(tǒng)。
　?。?）針對開發(fā)的工藝系統(tǒng)流程，利用物料平衡和能量平衡原理建立與之相對應的預測模型，分析預測熱解氣化爐的熱效率、熱損失以及熱解氣化氣的回用率。在垃圾焚燒組分三元圖的基礎(chǔ)上，繪制垃圾熱解氣化三元圖，以期對進料垃圾是否適宜采用本系統(tǒng)工藝進行判別，進而提出

3、一種利用三元圖對進料垃圾組分變化時熱解氣化氣回用率進行預測的方法。并模擬分析了垃圾灰分含量、熱解氣化爐排煙溫度以及過剩空氣系數(shù)對熱解氣化效果的影響。
　?。?）基于Aspen Plus平臺，建立生活垃圾熱解氣化平衡模型，將RYield模塊和RGibbs模塊用于熱解段，將RGibbs模塊用于氣化段。模擬分析氣化劑為水蒸汽時，氣化溫度和氣化劑量對產(chǎn)氣特性以及碳轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明：氣化溫度在800℃左右，氣化劑比例(氣化劑/干垃圾)

4、在0.4時熱解氣化效果最佳。同時在上述最佳工況下，對比分析了四種不同氣化劑類型（水蒸汽、二氧化碳、水蒸汽和二氧化碳（0.45/0.55）、水蒸汽和煙氣(0.2/0.8)）下的產(chǎn)氣特性，結(jié)果表明：采用水蒸汽和煙氣的混合氣作為氣化劑是一種既經(jīng)濟又高效的方法。
　?。?）以廊坊市為例，初步設計了生活垃圾熱解氣化系統(tǒng)工藝方案，該方案的設計主要包括垃圾預處理工藝設計、熱解氣化爐設計以及相關(guān)附屬設備的設計。最后對本方案進行經(jīng)濟性分析，以10年