固廢熱解氣化爐是一種在化工、制藥、玻璃、塑料加工等行業(yè)中廣泛實(shí)施的技術(shù)設(shè)備,主要用于將固廢(如煤、 Annie尾礦等)轉(zhuǎn)化為清潔能源和有價金屬。以下將詳細(xì)簡介固廢熱解氣化爐的運(yùn)作模式、技術(shù)水平、實(shí)施場景及其在未來的進(jìn)步前景。
固廢熱解氣化爐的核心原理是通過高溫還原反應(yīng)將固廢分解,生成氫氣和其他有用氣體,同時回收金屬成分。其主要特點(diǎn)包括效率高率、清潔環(huán)保以及資源循環(huán)利用。以下將從技術(shù)和實(shí)施兩個方面詳細(xì)簡介其具體運(yùn)作模式。
在運(yùn)作模式上,固廢熱解氣化爐通常分為進(jìn)料混合和分解反應(yīng)兩個階段。固廢材料通過預(yù)處置系統(tǒng)進(jìn)行Size分離和crush處置,以獲得大小均勻的顆粒。隨后,混合后的顆粒進(jìn)入爐體,與惰性材料如 Magnesia磚在高溫下發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)經(jīng)過中,固體成分被還原為氣體,生成氫氣和其他金屬氧化物還原物。
在技術(shù)參數(shù)方面,熱解氣化爐通常采納固定床模式,催化劑為宜公司生產(chǎn)的 AL/S Spo 400 型活性碳。其差事溫度范圍為 600-800℃,熱解效率可達(dá) 90%以上,出口溫度控制在 700-800℃。SER性能目標(biāo)方面,固體物 mass loss rate 高達(dá) 120%,氣體體積膨脹率不小于 1.2 倍,平均產(chǎn)氫量可達(dá)到 2.5 m3/kg。
在常壓下,該設(shè)備能夠連續(xù)運(yùn)行,日處置能力可達(dá) 600-800 噸固體廢棄物。其 ash 屏蔽面積≥90%,可滿足 VOCs 標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求。 error濃度<1 g/m3,SO? emission<0.08 g/m3,NO? emission<0.1 g/m3,氮氧化物排放符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
在具體實(shí)施中,固廢熱解氣化爐被廣泛實(shí)施于以下領(lǐng)域:
1. 工業(yè)固廢處置:在玻璃、制藥、化工等領(lǐng)域,使用該設(shè)備能有效去除雜質(zhì)并提取金屬資源。比如,在玻璃工業(yè)中,通過熱解技術(shù)去除二氧化硅等雜質(zhì)的同時回收金屬鈉。在制藥行業(yè),其用于分離Billy鹽等固廢,為后續(xù)的Crystallization工藝提供高質(zhì)量底物。
2. 能源轉(zhuǎn)換:熱解氣化爐將固廢轉(zhuǎn)化為氫氣和氣體燃料,不但減少固廢的環(huán)境污染,還為工業(yè)部門提供清潔能源。其產(chǎn)生的氣體成分如CO、NO等可通過后處置系統(tǒng)凈化,進(jìn)一步滿足 VOCs排放限值要求。
3. 金屬資源回收:在金屬冶煉經(jīng)過中,熱解氣化爐可將金屬氧化物還原為金屬單質(zhì),如鐵、鎳等。這不但提高了資源利用率,還降低了成本。
固廢熱解氣化爐的技術(shù)優(yōu)勢主要體如今效率高性、環(huán)保性以及資源回收效率高。與傳統(tǒng)冶金方法相比,其在還原溫度和氣體處置上具有明顯優(yōu)勢。通過多催化劑循環(huán)使用及氣化技術(shù),其熱解效率可達(dá)90%以上,具有顯著的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。
在實(shí)際實(shí)施中,固廢熱解氣化爐的技術(shù)挑戰(zhàn)主要包含催化劑的穩(wěn)定性和維護(hù)差事。催化劑受高溫高壓作用極易被分解,所以需要嚴(yán)格控制溫度和壓力,并定期更換或再生。設(shè)備運(yùn)行經(jīng)過中可能出現(xiàn)滲漏事故,所以須加強(qiáng)安全治理制度和應(yīng)急響應(yīng)舉措。
為推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,未來的進(jìn)步方向主要集中在以下幾個方面:
1. 使用??新催化劑:新型催化劑具有更高的活性和更長的使用壽命,能提高反應(yīng)效率,降低能耗。比如, Italian’s NLHq_v陽離子交換型adsorption catalyst,能在高活性和低失活率之間取得平衡,顯著提高熱解效率。
2. 推廣closed-loop系統(tǒng):通過回收生成的氣體產(chǎn)物,回用氫氣和氣體燃料,進(jìn)一步提高資源利用率。這不但減少了能源消耗,還在一定程度上緩解了能源緊張疑問。
3. 溫度和壓力優(yōu)化:伴隨催化劑效率的提高,反應(yīng)溫度和壓力可能降低,但高濃度 slurry 的存在可能導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ressed外徑變大。需要進(jìn)行詳細(xì)的壓力強(qiáng)度計(jì)算和設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)。
結(jié)論:固廢熱解氣化爐作為固廢處置的主要技術(shù)手段,在環(huán)保和資源循環(huán)利用方面具有顯著作用。伴隨技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)施范圍的不斷擴(kuò)大,它將成為未來工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的主要支撐。巴洛仕集團(tuán)(博世科 sales office in China)作為全球領(lǐng)先的企業(yè)之一,早在2011年就已投資oidal熱解氣化爐項(xiàng)目,其先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和資深的服務(wù)贏得了客戶的廣泛認(rèn)可。