垃圾气化发电(热分选技术)
摘要 : 热分选技术，是一种全新的处理垃圾的方法，没有传统的锅炉，而是模拟地层中的化工过程，将垃圾气化。在一个封闭环境中，在高温高压下气化，将有机垃圾完全转换成可燃气体。高温及较长的驻留时间甚至可摧毁最复杂的有机化合物而产生可回收的综合性燃气。任何残留的酸性气体及易发散的金属都在厂内加以处理及回收,重金属成份可作为易管理的沉淀态加以回收。酸性气体变成盐份加以处理及回收。排放显著地减少了，由于清洁过的综合燃气可直接用作工业煤气;也可用于产生热量供热能，或经过高效燃气轮机发电机系统发电。所产生的富余电能可供销售。废物中的无机成份被熔化及淬硬而形成有用的建筑材料及金属合金，这两种材料都转成惰性的及无毒性的产品。全过程产生的水被净化、回收利用，无废水的排放。
关键词 : 垃圾,气化发电,热分选技术
热分选技术，是一种全新的处理垃圾的方法，没有传统的锅炉，而是模拟地层中的化工过程，将垃圾气化。在一个封闭环境中，在高温高压下气化，将有机垃圾完全转换成可燃气体。高温及较长的驻留时间甚至可摧毁最复杂的有机化合物而产生可回收的综合性燃气。任何残留的酸性气体及易发散的金属都在厂内加以处理及回收,重金属成份可作为易管理的沉淀态加以回收。酸性气体变成盐份加以处理及回收。排放显著地减少了，由于清洁过的综合燃气可直接用作工业煤气;也可用于产生热量供热能，或经过高效燃气轮机发电机系统发电。所产生的富余电能可供销售。废物中的无机成份被熔化及淬硬而形成有用的建筑材料及金属合金，这两种材料都转成惰性的及无毒性的产品。全过程产生的水被净化、回收利用，无废水的排放。
基本步骤及原理
1)废物压缩：
都市垃圾密度小而占很大容积，本过程使用标准的，放在流水线上的，工业上有30年以上使用经验的废金属压机来压缩垃圾，使之增加密度达到只有原容积的10%。高压形成的垃圾包，湿度均匀分布，而其中的空气则减至最少。
2)放气：
高度压缩了的垃圾，直接推入压阻式的通道，形成气密的楔形块。在一个外部加热的通道(600oC)中，垃圾由传导法集中加热，使其中水份汽化。这种热的蒸汽分子传递能量至深一层加热废料块。这股热气流进入下一级高温反应室(HTC)。压缩了的废料块中的有机成份释放气体并被碳化。而无机矿物及金属物质被已碳化的材料包复着。这种热碳块由喂料操作推动进入下一道工序。气化成份，包括：水,CO,CO2,H2及碳氢化合物，继续由放气通道进入高温反应室(HTC)。
3)高温气化：
碳块分裂成碳和无机部分进入高温反应室HTC。氧气可从一个矛状工具引入，提供高温氧化环境。有蒸汽时，氧使化学反应进行得更快。其基本过程为：
a)全部有机成份被完全破碎和分解成原子级；
b)综合燃气形成，由于碳、氧、碳氢化合物和水联合反应形成CO,CO2和H2。一般，每吨垃圾可产生约900Nm3(29,000ft3)的综合燃气，当然与垃圾的热值有关。这种形成燃气的方法已有60年以上历史，重要的是如何保证设计合理及在多种温度及压力下安全运行；
c)垃圾中的戴奥辛(二恶英)及呋喃全部分解,矿物质及金属被液化(2000℃)，并在全部包复碳的氧化作用下精炼，这就构成了金属及矿物熔融体。它们以无毒、玻璃状熔合材料形式回收，其符合TCLP的淘选测试标准。冶金及玻璃工业界已发展出一种方法转换这种材料成有用的产品，本集团公司正在继续发展使用这些材料的上市产品；
d)被综合燃气带入的无机成份，进入HTC的上端部，由于高温而被蒸发(1200oC),这些材料在下一段气体清理部分被安全收集起来。
4)综合燃气的处理：
从HTC出来的综合燃气及其他成份由1200oC用水骤冷至90oC,液状熔化矿物质及残留碳被沉淀在水中，碳可再循环用至加热过程。在缺氧状态下，热燃气速冷防止了戴奥辛(二恶英)及呋喃的合成。在第一道燃气水洗时，金属及其伴生物被沉淀了，氯化氢及氟化氢流入下面多级碱洗。多级碱洗使硫成份完全分离。综合燃气在此第二段洗涤中被清理，而且脱去残存的湿气。最后经活性炭过滤就得到了纯净的综合燃气，活性炭过滤无氧的综合燃气是在80oC以下进行的，具有更安全的优点。低容积制气过程使整个净化系统只有传统烟道气净化系统的十分之一。
5)废水处理：
在洁气过程中产生的水溶液再经过常用的化学材料分离处理。在重金属被分离后，钙离子被加入，去分离不可溶解的成分。当残留溶液靠蒸发浓缩后，钠盐被浓缩分出来。由洁气及水回收利用过程产生的产品包括：工业级氯化钠(盐)，元素硫及含重金属的沉淀物。上述沉淀物浓缩而产生富集的锌及铅，可经重熔而回收这两种材料。所有剩下的水被回收及在系统内再用，无污水排放。
6)发电：
清理后的综合燃气通过高效、低速燃气发动机拖动发电机而发电，此综合燃气尾气用来加热放气道。
第一座日处理330吨垃圾的热分选技术发电工厂建在意大利(1992年)、德国卡尔斯鲁黑垃圾发电厂每日可处理1000吨垃圾(1998年,开放示范厂)，最大的日处理3000吨垃圾发电厂在美国。瑞士、日本、南韩及台湾等正在建设采用这种技术的发电厂。武汉市代表团、上海市二个代表团及江西省代表团已在德国开放示范厂参观考察.欢迎贵市派团.上海市己完成予可行分析报告.上海项目合作伙伴包括IWT,FluorDaniel,Montenay和ThermoSelect等公司.
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