垃圾氣化發電(熱分選技術)
摘要 : 熱分選技術，是一種全新的處理垃圾的方法，沒有傳統的鍋爐，而是模擬地層中的化工過程，將垃圾氣化。在一個封閉環境中，在高溫高壓下氣化，將有機垃圾完全轉換成可燃氣體。高溫及較長的駐留時間甚至可摧毀最復雜的有機化合物而產生可回收的綜合性燃氣。任何殘留的酸性氣體及易發散的金屬都在廠內加以處理及回收,重金屬成份可作為易管理的沉淀態加以回收。酸性氣體變成鹽份加以處理及回收。排放顯著地減少了，由于清潔過的綜合燃氣可直接用作工業煤氣;也可用于產生熱量供熱能，或經過高效燃氣輪機發電機系統發電。所產生的富余電能可供銷售。廢物中的無機成份被熔化及淬硬而形成有用的建筑材料及金屬合金，這兩種材料都轉成惰性的及無毒性的產品。全過程產生的水被凈化、回收利用，無廢水的排放。
關鍵詞 : 垃圾,氣化發電,熱分選技術
熱分選技術，是一種全新的處理垃圾的方法，沒有傳統的鍋爐，而是模擬地層中的化工過程，將垃圾氣化。在一個封閉環境中，在高溫高壓下氣化，將有機垃圾完全轉換成可燃氣體。高溫及較長的駐留時間甚至可摧毀最復雜的有機化合物而產生可回收的綜合性燃氣。任何殘留的酸性氣體及易發散的金屬都在廠內加以處理及回收,重金屬成份可作為易管理的沉淀態加以回收。酸性氣體變成鹽份加以處理及回收。排放顯著地減少了，由于清潔過的綜合燃氣可直接用作工業煤氣;也可用于產生熱量供熱能，或經過高效燃氣輪機發電機系統發電。所產生的富余電能可供銷售。廢物中的無機成份被熔化及淬硬而形成有用的建筑材料及金屬合金，這兩種材料都轉成惰性的及無毒性的產品。全過程產生的水被凈化、回收利用，無廢水的排放。
基本步驟及原理
1)廢物壓縮：
都市垃圾密度小而占很大容積，本過程使用標準的，放在流水線上的，工業上有30年以上使用經驗的廢金屬壓機來壓縮垃圾，使之增加密度達到只有原容積的10%。高壓形成的垃圾包，濕度均勻分布，而其中的空氣則減至最少。
2)放氣：
高度壓縮了的垃圾，直接推入壓阻式的通道，形成氣密的楔形塊。在一個外部加熱的通道(600oC)中，垃圾由傳導法集中加熱，使其中水份汽化。這種熱的蒸汽分子傳遞能量至深一層加熱廢料塊。這股熱氣流進入下一級高溫反應室(HTC)。壓縮了的廢料塊中的有機成份釋放氣體并被碳化。而無機礦物及金屬物質被已碳化的材料包復著。這種熱碳塊由喂料操作推動進入下一道工序。氣化成份，包括：水,CO,CO2,H2及碳氫化合物，繼續由放氣通道進入高溫反應室(HTC)。
3)高溫氣化：
碳塊分裂成碳和無機部分進入高溫反應室HTC。氧氣可從一個矛狀工具引入，提供高溫氧化環境。有蒸汽時，氧使化學反應進行得更快。其基本過程為：
a)全部有機成份被完全破碎和分解成原子級；
b)綜合燃氣形成，由于碳、氧、碳氫化合物和水聯合反應形成CO,CO2和H2。一般，每噸垃圾可產生約900Nm3(29,000ft3)的綜合燃氣，當然與垃圾的熱值有關。這種形成燃氣的方法已有60年以上歷史，重要的是如何保證設計合理及在多種溫度及壓力下安全運行；
c)垃圾中的戴奧辛(二惡英)及呋喃全部分解,礦物質及金屬被液化(2000℃)，并在全部包復碳的氧化作用下精煉，這就構成了金屬及礦物熔融體。它們以無毒、玻璃狀熔合材料形式回收，其符合TCLP的淘選測試標準。冶金及玻璃工業界已發展出一種方法轉換這種材料成有用的產品，本集團公司正在繼續發展使用這些材料的上市產品；
d)被綜合燃氣帶入的無機成份，進入HTC的上端部，由于高溫而被蒸發(1200oC),這些材料在下一段氣體清理部分被安全收集起來。
4)綜合燃氣的處理：
從HTC出來的綜合燃氣及其他成份由1200oC用水驟冷至90oC,液狀熔化礦物質及殘留碳被沉淀在水中，碳可再循環用至加熱過程。在缺氧狀態下，熱燃氣速冷防止了戴奧辛(二惡英)及呋喃的合成。在第一道燃氣水洗時，金屬及其伴生物被沉淀了，氯化氫及氟化氫流入下面多級堿洗。多級堿洗使硫成份完全分離。綜合燃氣在此第二段洗滌中被清理，而且脫去殘存的濕氣。最后經活性炭過濾就得到了純凈的綜合燃氣，活性炭過濾無氧的綜合燃氣是在80oC以下進行的，具有更安全的優點。低容積制氣過程使整個凈化系統只有傳統煙道氣凈化系統的十分之一。
5)廢水處理：
在潔氣過程中產生的水溶液再經過常用的化學材料分離處理。在重金屬被分離后，鈣離子被加入，去分離不可溶解的成分。當殘留溶液靠蒸發濃縮后，鈉鹽被濃縮分出來。由潔氣及水回收利用過程產生的產品包括：工業級氯化鈉(鹽)，元素硫及含重金屬的沉淀物。上述沉淀物濃縮而產生富集的鋅及鉛，可經重熔而回收這兩種材料。所有剩下的水被回收及在系統內再用，無污水排放。
6)發電：
清理后的綜合燃氣通過高效、低速燃氣發動機拖動發電機而發電，此綜合燃氣尾氣用來加熱放氣道。
第一座日處理330噸垃圾的熱分選技術發電工廠建在意大利(1992年)、德國卡爾斯魯黑垃圾發電廠每日可處理1000噸垃圾(1998年,開放示范廠)，最大的日處理3000噸垃圾發電廠在美國。瑞士、日本、南韓及臺灣等正在建設采用這種技術的發電廠。武漢市代表團、上海市二個代表團及江西省代表團已在德國開放示范廠參觀考察.歡迎貴市派團.上海市己完成予可行分析報告.上海項目合作伙伴包括IWT,FluorDaniel,Montenay和ThermoSelect等公司.
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