(二)熱解-燃燒過程的主要化學反應
1.固體廢物的熱解
由于固體廢物的種類繁雜,無法給出確切的熱解反應方式,對棉織物、紙、橡膠、塑料(包括含氯塑料)等,主要熱解產物為C、CO、H2、CnH2n+2、CnH2n、HCl、SOX等。
?2.熱解產物的燃燒反應
熱解焦:
C+O2↑---CO2↑
2C+O2↑---2CO↑
熱解氣(燃氣):
2CO↑+O2↑---2CO2↑
2H2↑+O2↑---2H2O↑
2CnH2n+2↑+(3n+1)O2↑---2nCO2↑+(2n+2)H2O
2CnH2n↑+3nO2↑---2nCO2↑+2nH2O
熱解焚燒爐的幾個重要參數:
(1)焚燒溫度
焚燒溫度是指廢物中的有害成分在高溫下氧化,分解直至破壞達到的溫度。一般來說提高焚燒溫度有利于廢物有害物質的破壞并可抑制黑煙的產生,但溫度過高不僅加大燃料耗量,還增加了煙氣中氮氧化物的含量。因此,在保證銷毀率的前提下采用適當的溫度較為合理。所以一燃室、二燃室爐溫均控制在900-1100℃左右。
(2)滯留時間
滯留時間是指廢物中有害組分在焚燒條件下發生氧化、分解,最后完成無害化物質所需的時間,停留時間的長短直接影響焚燒的銷毀率。影響滯留時間的因素很多,如焚燒溫度、空氣過剩系數和空氣在爐內同廢棄物的混合程度。為保證廢物及產物全部分解,煙氣在二燃室內停留時間應>2.0秒。
(3)爐體材料
爐體應采用優質高鋁的耐火材料砌成,且具有耐腐蝕、耐高溫、高強度等優點,可以延長爐體的使用壽命減少耐火材料的維修次數,降低運行成本。
(4)有害物質銷毀率
銷毀率高,DRE>99.99%。
(5)擾動
為使廢物及燃燒產物全部分解,必須加強空氣與廢物、空氣于煙氣的充分接觸混合,擴大接觸面積,使有害物在高溫下短時間內氧化分解。焚燒爐應有完善的供風系統,且有足夠的風壓以加強系統與廢物和煙氣的混合程度。
(6)過剩空氣系數
廢物燃燒所需空氣量是由理論空氣量和過剩空氣量兩部分組成。兩者的總和決定了焚燒過程的氧氣濃度。爐膛中的氧氣濃度、廢物及煙氣同氧的混合程度嚴重影響著廢物的燃燒速度和燒凈率。空氣量過大會增大輔助燃料量、鼓風量、引風量以及尾氣處理規模,是不經濟的。反之,過量空氣量太小,則燃燒不完全,甚至產生黑煙,有害物質分解不徹底。一般保證焚燒爐出口煙氣中氧含量在5%~10%。