固体废物热力处理技术

第1章固体废物热力处理技术概论1
1.1基本概念1
1.1.1热力学三定律1
1.1.2基本状态参数1
1.1.3理想气体的性质3
1.1.4传热4
1.1.5傅里叶定律5
1.1.6热焓6
1.1.7熵6
1.1.8反应热与反应热效应7
1.1.9化学动力学7
1.1.10卡诺循环8
1.1.11朗肯循环9
1.1.12相变热10
1.2过程热平衡计算10
1.2.1焚烧过程的物料平衡计算10
1.2.2焚烧过程的热量平衡计算10
1.3尾气冷却及废热回收利用13
1.3.1尾气冷却方式13
1.3.2废热回收利用方式及途径14
1.3.3废热锅炉17
1.4热处理尾气净化及控制19
1.4.1尾气中污染物20
1.4.2颗粒物控制技术20
1.4.3酸性气体控制技术27
1.4.4NOx污染控制技术30
1.4.5重金属控制技术33
1.4.6微量有毒有机物控制技术33
1.4.7臭气控制技术40
参考文献45
第2章高浓废液蒸发处理技术47
2.1蒸发的基本概念47
2.1.1蒸发过程原理47
2.1.2蒸发类型47
2.1.3蒸发的基本流程48
2.1.4技术指标49
2.1.5影响因素49
2.2蒸发过程中物料与能量平衡49
2.2.1蒸发器传热过程分析49
2.2.2蒸发过程质量平衡要求51
2.2.3蒸发过程能量需求52
2.3间接传热蒸发技术52
2.3.1典型蒸发器52
2.3.2机械蒸汽压缩蒸发54
2.4直接传热蒸发技术55
2.4.1喷雾干燥（焚烧）技术55
2.4.2浸没燃烧蒸发技术55
2.5垃圾渗滤液的蒸发处理59
2.5.1垃圾渗滤液性质特征59
2.5.2垃圾渗滤液的间接传热蒸发61
2.5.3垃圾渗滤液的二阶段浸没燃烧蒸发61
参考文献62
第3章干燥处理技术65
3.1干燥过程及原理65
3.1.1干燥过程原理65
3.1.2介质和物料性质67
3.1.3干燥过程的计算69
3.1.4干燥能量损失及控制71
3.2固体废物干燥设备72
3.2.1干燥设备的选择72
3.2.2旋转闪蒸式干燥机73
3.2.3转筒/转鼓/回转式干燥器74
3.2.4带式干燥机75
3.2.5水平转盘/碟式干燥机76
3.2.6立式圆盘/盘式干燥机78
3.2.7流化床干燥机79
3.3污泥的干燥80
3.3.1污泥特性和干燥需求80
3.3.2污泥干燥过程和影响因素82
3.3.3污泥干燥工艺及设备83
3.4餐厨垃圾的干热处理85
3.4.1餐厨垃圾特性和干燥需求85
3.4.2餐厨垃圾干热处理工艺86
3.4.3餐厨垃圾的干燥设备86
3.5干燥工程实例87
3.5.1两段式污泥干燥工艺87
3.5.2利用烟气等废热源干燥污泥88
3.5.3过热蒸汽污泥干燥技术90
参考文献92
第4章水热处理技术93
4.1概述93
4.2技术原理94
4.2.1水热状态水的性质94
4.2.2生物质的水热转化路径及机理95
4.2.3生物质水热转化影响因素100
4.3水热处理技术及设备101
4.3.1热水解改善污泥脱水性能101
4.3.2“热水解厌氧消化”联合产甲烷气102
4.3.3热水解处理餐厨垃圾104
4.3.4水热处理生产液体燃料（生物原油）105
4.3.5水热处理生产H2107
4.3.6水热处理产单糖（葡萄糖、木糖等）110
4.3.7水热处理生产有机酸（乳酸、乙酸、氨基酸）112
4.3.8水热处理回收FRP废物114
参考文献115
第5章固体废物热脱附处理技术118
5.1热脱附原理及应用118
5.1.1热脱附原理118
5.1.2热脱附的应用119
5.1.3热脱附效率影响因素120
5.1.4热脱附系统的选择120
5.2热脱附技术及装备121
5.2.1热脱附系统的分类121
5.2.2连续进料热脱附系统122
5.2.3间歇进料热脱附系统131
5.3土壤修复中的热脱附应用132
5.3.1连续进料热脱附系统应用133
5.3.2原位热脱附应用135
5.4活性炭再生中的热脱附应用138
5.4.1活性炭再生原理及方法138
5.4.2活性炭热再生技术139
5.4.3活性炭热再生种类139
5.4.4活性炭热再生阶段140
5.4.5活性炭热再生设备140
参考文献141
第6章固体废物的气化处理技术144
6.1概述144
6.2气化技术的原理与分类145
6.2.1气化的基本概念145
6.2.2气化的基本过程145
6.2.3气化技术的分类146
6.2.4气化技术的影响因素147
6.3固体废物气化工艺设备149
6.3.1固定床气化炉150
6.3.2流化床气化炉151
6.3.3回转窑152
6.4常见的城市生活垃圾气化熔融技术153
6.4.1气化熔融技术介绍153
6.4.2气化熔融处理技术特点157
6.5固体废物的等离子气化处理技术157
6.5.1等离子体157
6.5.2等离子体气化技术157
6.5.3等离子气化技术处理固体废物的优势159
6.5.4等离子气化技术的发展159
参考文献161
第7章固体废物的热解处理技术162
7.1概述162
7.1.1热解的定义162
7.1.2固体废物热解技术在各国发展状况163
7.2热解技术原理及工艺分类165
7.2.1热解过程及产物165
7.2.2热解技术影响因素167
7.2.3热解工艺分类169
7.3典型固体废物的热解170
7.3.1城市生活垃圾的热解170
7.3.2油泥的热解技术174
7.3.3废橡胶的热解技术179
参考文献181
第8章焚烧技术182
8.1焚烧过程及技术原理182
8.1.1焚烧原理与特性182
8.1.2焚烧处理指标183
8.1.3废物焚烧的控制参数184
8.1.4主要焚烧参数计算187
8.2焚烧炉类型、构造及设计原则191
8.2.1焚烧炉类型及构造191
8.2.2废物焚烧炉设计的一般原则及要点202
8.3焚烧炉系统设计205
8.3.1机械炉排焚烧炉205
8.3.2旋转窑焚烧炉208
8.3.3废物焚烧炉设计中燃烧图的应用209
8.4焚烧产生的污染物211
8.4.1焚烧烟气中污染物211
8.4.2焚烧烟气污染物控制技术214
8.4.3适用的生活垃圾焚烧烟气净化系统227
参考文献230
第9章煅烧及熔融处理技术232
9.1煅烧原理及工艺232
9.1.1烧结原理232
9.1.2烧结的影响因素234
9.1.3重金属在烧结过程中的特性235
9.1.4焚烧飞灰烧结制陶粒资源化技术235
9.2熔融原理及工艺240
9.2.1熔融原理240
9.2.2熔融技术241
9.2.3重金属在熔融过程中的特性243
9.2.4焚烧飞灰熔融资源化技术245
9.3水泥窑协同处理251
9.3.1协同处置原理251
9.3.2水泥回转窑特性252
9.3.3水泥熟料制备与废物共处置技术257
9.3.4国外利用水泥回转窑煅烧废弃物的情况262
9.3.5国内利用水泥回转窑煅烧废弃物的情况267
9.4典型固体废物的煅烧资源化案例270
9.4.1焚烧飞灰烧结制轻骨料示范工程270
9.4.2焚烧飞灰高温熔融资源化案例274
9.4.3焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化案例280
参考文献290
第10章城市生活垃圾焚烧处理292
10.1城市垃圾焚烧处理典型过程292
10.1.1垃圾焚烧厂的类型及优缺点292
10.1.2垃圾焚烧处理的典型流程293
10.2垃圾焚烧厂前处理系统295
10.3垃圾贮存及进料系统296
10.3.1贮存系统296
10.3.2进料系统302
10.4焚烧余热利用305
10.4.1余热利用概述305
10.4.2余热利用形式307
10.4.3余热发电及热电联供方式308
10.4.4余热锅炉311
10.4.5大型焚烧厂锅炉主要部件构造313
10.4.6汽轮机设备及辅助系统315
10.5焚烧标准及烟气处理工艺316
10.5.1焚烧处理技术标准及限值317
10.5.2烟气处理工艺318
10.6恶臭控制及卫生防护距离331
10.7焚烧系统的控制332
10.7.1焚烧炉燃烧控制的目标332
10.7.2焚烧炉燃烧控制系统332
10.8焚烧灰渣的收集和利用333
10.8.1灰渣种类333
10.8.2灰渣的物理形态和特性335
10.8.3灰渣收集及贮存335
10.8.4灰渣的处置和利用338
10.8.5灰渣利用的规定及相应的处理措施341
参考文献342
第11章危险废物热力处理344
11.1区域性危险废物集中焚烧处理344
11.1.1区域性危险废物集中处理的特殊要求345
11.1.2焚烧炉及其工艺345
11.1.3焚烧过程中主要控制参数的分析350
11.1.4危险废物的接收354
11.1.5危险废物贮存及处理分类355
11.1.6废物卸载及传送356
11.1.7废物贮存357
11.1.8进料系统358
11.1.9焚烧烟气冷却及废热回收359
11.1.10焚烧过程中大气污染物的排放控制360
11.1.11焚烧炉操作及控制364
11.2医疗废物热处理367
11.2.1医疗废物的危害及处理要求367
11.2.2医疗废物焚烧373
11.2.3高温蒸汽消毒377
11.2.4微波辐射消毒380
11.2.5等离子体法381
11.2.6干式碱性消毒法381
11.2.7湿式化学消毒法382
11.2.8医疗废物焚烧操作及运行管理382
11.3危险废物水泥窑共处置384
11.3.1工艺技术原理384
11.3.2水泥窑处置危险废物的特点和限制条件389
11.3.3水泥厂处置危险废物基本原则393
11.3.4水泥厂协同处置危险废物的管理控制399
11.3.5水泥窑危险废物共处置设施性能测试（试烧）402
11.3.6危险废物水泥窑共处置应用实例403
参考文献407
第12章污水污泥的热力处理409
12.1污泥的性质409
12.1.1污泥的组分409
12.1.2污泥热力学性质410
12.2污泥的干化焚烧处理技术411
12.2.1污泥焚烧原理412
12.2.2污泥干化焚烧工艺415
12.2.3污泥干化焚烧的注意问题420
12.3污泥工业窑炉共处置技术421
12.3.1燃煤电厂混烧污泥技术421
12.3.2水泥窑混烧污泥技术425
12.3.3垃圾焚烧厂混烧污泥技术428
12.3.4混烧环境安全性控制428
12.4污泥热解处理技术430
12.4.1污泥热解技术应用现状430
12.4.2污泥热解制油系统与技术431
12.4.3污泥液化制油系统与技术438
12.4.4污泥热解制油技术与液化制油技术对比441
12.5污泥热水解处理技术442
12.5.1污泥热水解技术原理442
12.5.2污泥热水解工艺443
参考文献444