醫(yī)療垃圾論文04202.doc

目 錄第一章 緒 論11.1 引言11.2 我國醫(yī)療垃圾現(xiàn)狀11.3 醫(yī)療垃圾的危害21.4 醫(yī)療垃圾的常用處理方法31.4.1醫(yī)療垃圾的常用處理方法31.4.2垃圾熱解氣化技術51.5 課題研究背景及意義71.6 本課題研究內容8第二章 醫(yī)療垃圾成分及熱解產物92.1醫(yī)療垃圾成分分析92.2醫(yī)療垃圾熱解產物92.3影響熱解的因素102.3.1醫(yī)療垃圾組成對熱值的影響102.3.2水分對醫(yī)療垃圾熱解的影響112.3.3醫(yī)療垃圾尺寸對熱解的影響112.5 本章小結11第三章 醫(yī)療垃圾熱解氣化實驗研究133.1實驗裝置與方法133.1.1實驗裝置133.1.2特殊部件的圖解分析153.2實驗裝置的改進和創(chuàng)新173.2.1.熱解裝置管道的簡化173.2.2加熱帶的安裝183.2.3水蒸氣制備裝置193.3 本章小結22第四章 實驗方法及結果分析234.1實驗方法234.1.1實驗原料的制備234.1.2實驗步驟234.2實驗數(shù)據(jù)整理與分析234.2.1輸液管熱解特性234.2.2棉簽棒熱解特性304.2.3輸液器與豬肝混合熱解特性354.2.4輸液器與鋸末混合熱解特性384.3本章小結40第五章 結論與建議415.1結論415.2論文創(chuàng)新之處425.3進一步研究工作及建議42參考文獻43致 謝4545- -第一章 緒 論1.1引言垃圾的處理是全球性的環(huán)境問題之一。我國城市垃圾的產量在2003年約達2.5億噸/年左右。處理率約為1/3。二百多個城市處于“垃圾圍城”的局面。大多數(shù)城市的垃圾仍處于集中傾倒的境況。城市垃圾的無害化，減容化已成為政府和大眾非常關切的問題。醫(yī)療垃圾是指醫(yī)院及其它醫(yī)療機構中產生的廢棄物，它含有較多的有機物，含水量大，容易腐敗變質，散發(fā)惡性臭味，并且招惹蒼蠅，鼠類覓食，傳播滋長疾病。按其來源、成分可以劃分為傳染性廢物、化學類有毒廢物、放射性廢物和一般性固體廢物1，其對環(huán)境的污染尤比一般城市生活垃圾更為嚴重。目前我國各大醫(yī)院醫(yī)療垃圾采取焚燒或由環(huán)衛(wèi)、環(huán)保部門集中焚燒處理等方法，發(fā)現(xiàn)大部分焚燒爐結構簡單、設備簡陋、垃圾焚燒不充分，焚燒后殘渣中的細菌總數(shù)和大腸菌值有超標現(xiàn)象，并檢查出了病原菌，不符合無害化處理的要求。因此人們提出了垃圾熱解技術。垃圾熱解技術是在近幾年研究開發(fā)的一種垃圾處理新技術。在20世紀90年代初，國外科學家研究發(fā)現(xiàn)垃圾焚燒過程中會產生對人類極其有害的致癌物二惡英。垃圾熱解技術被各國環(huán)保專家普遍看好，認為這是垃圾處理無害化、減量化和資源化的一條新路。1.2 我國醫(yī)療垃圾現(xiàn)狀 醫(yī)療垃圾與普通生活垃圾相比有很大區(qū)別。醫(yī)療垃圾指的是醫(yī)院臨床廢棄物，包括手術中被摘除的人體病變組織，外科包扎過程中產生的廢物，廢棄的一次性醫(yī)療用品及敷料，細菌培養(yǎng)、化驗檢查、動物實驗殘余物，傳染病區(qū)產生的各種污染物，患者治療期間的廢棄物，乃至醫(yī)院廢水處理產生的污泥等等。我國一般對醫(yī)療垃圾有如下分類:1.一般廢棄物:碎紙類:廢病例卡、包裝用的紙箱、舊報紙、稿紙、雜志等;木屑:用過的托板、廢支架等;碎纖維:繃帶、紗布、脫脂棉、亞麻布等;動、植物性殘渣:廚房垃圾、剩飯;實驗用動物的糞便、尸體、一般廢棄物的殘渣;2.特殊管理一般廢棄物一般感染性廢棄物;含有粘附或有可能粘附的廢棄物;術后病理廢棄物:臟器組織;在與病原微生物有關的實驗檢查中產生的廢棄物:培養(yǎng)基、實驗動物的尸體;沾有血液的廢棄物，沾血的碎紙、纖維屑(脫脂棉、紗布、繃帶等)。沾有污染物的碎紙、纖維屑。3.醫(yī)療廢棄物廢塑料:注射器等合成樹脂材料的器具，x光底片、乙烯管、已殺菌的注射針管，其它合成樹脂物品;碎玻璃、碎陶瓷:玻璃器具、瓶子，其它玻璃制品，陶瓷器具;金屬屑:金屬機械器具，空罐頭盒，金屬床殺菌后的針管等;碎橡膠:天然橡膠器具，醫(yī)務人員用過的手套。4.特殊管理的廢棄物感染性廢棄物:有感染性病原體或粘附感染性病原體的廢棄物，有可能粘附感染性病原體的廢棄物。1.3 醫(yī)療垃圾的危害根據(jù)國家衛(wèi)生部門的醫(yī)療檢測報告表明，醫(yī)療垃圾具有全空間污染、急性傳染和潛伏性污染等特征，其病毒、病菌的危害性是普通生活垃圾的幾十、幾百甚至上千倍，如果處理不當，將造成環(huán)境的嚴重污染，并很可能成為疫病流行的源頭降。調查發(fā)現(xiàn)，目前我國對于醫(yī)療垃圾的處置仍然存在許多問題，現(xiàn)實狀況不容樂觀。據(jù)調查，一般由綜合醫(yī)院排出的垃圾可能受到各種梭菌、血清型大腸埃希氏菌、沙門氏菌、志賀菌、金黃色葡萄球菌等病菌的污染，有的垃圾還帶有大量乙肝病毒。此外，垃圾中的有機物不僅滋生蚊蠅，造成疾病的傳播，并且在腐敗分解時生成多種有害物質，污染大氣，危害人體健康。同時也是造成醫(yī)院內交叉感染和空氣污染的主要原因。當前國內醫(yī)療垃圾處理存在三大隱患，一是許多醫(yī)療垃圾被混入普通生活垃圾中，任由風吹雨打，任由拾荒者隨意翻揀，將病菌傳播到四面八方;二是一次性醫(yī)療器具的無序性回收和再利用;三是醫(yī)療垃圾在簡單焚燒過程中存在對環(huán)境的二次污染問題。由于處置不當，醫(yī)療垃圾有可能成為傳染病傳播流行的重要污染源4。由于醫(yī)療垃圾有著比普通生活垃圾更大的危害性，所以對醫(yī)療垃圾不能進行簡單的填埋、堆肥或者是焚燒，在運輸和存放的過程中也要格外加以注意?，F(xiàn)在國內外處理醫(yī)療垃圾普遍采用焚燒法和熱解氣化法，以求更有效、更加安全的處理醫(yī)療垃圾。1.4醫(yī)療垃圾的常用處理方法1.4.1醫(yī)療垃圾的常用處理方法（一） 焚燒處理焚燒處理是一個深度氧化的化學過程，它是由專門設計的焚燒設備來完成的。要求焚燒爐有較高而穩(wěn)定的爐溫，良好的氧氣混合工況，足夠的氣體停留時間等條件。醫(yī)療垃圾的含水量高，熱值波動大，為保證有較高的爐溫，焚燒爐必須加入輔助燃料。美國的醫(yī)療垃圾焚燒爐是用重柴油或天然氣作輔助燃料的，焚燒爐的升級換代也經歷了幾個階段。60年代以前，美國所使用的醫(yī)療垃圾焚燒爐采用的是一種爐蓖式爐型，焚燒時爐態(tài)呈氧化態(tài)，雖有良好的氧化接觸，但這種爐型空氣過剩系數(shù)大，煙氣排放量高，飛灰卷吸嚴重，因而煙氣顆粒物濃度較大。隨著環(huán)保標準的提高，這種爐型淘汰后，出現(xiàn)了干式小型焚燒裝置，由于取消了爐蓖，很好地解決了焚燒殘余物的燒盡問題，垃圾在爐內呈明火反燒提高了焚燒效率。但是，爐態(tài)仍是在氧化態(tài)運行，投料時爐溫波動也較大。為了滿足顆粒物排放要求就必須在爐后安裝濕式除塵器，這樣導致了許多運行和維護方面的困難，使得許多焚燒爐的設計轉移到空氣控制式焚燒爐上來。當時在美國普遍使用的空氣控制式焚燒爐是一種干餾床式兩段焚燒爐。由于其有效地控制氣體流速，煙氣中顆粒物大幅度減小。第二段由于注入過量空氣，使此段呈氧化態(tài)燃燒，在高溫作用下，將末燃盡的氣體充分燃盡。在此基礎上，又給焚燒爐增設了智能化儀表和自動監(jiān)測裝置，對整個焚燒過程進行動態(tài)自動跟蹤控制，尾氣經濕式高效除塵器凈化，既提高了焚燒效率，又大幅度控制了有害氣體的排放。近幾年來，由于艾滋病等傳染性疾病的出現(xiàn)，美國政府更加重視醫(yī)療垃圾的處理，針對醫(yī)療垃圾中塑料制品不斷增多的現(xiàn)狀，為了避免形成二次污染，對醫(yī)療垃圾焚燒爐提出了更加嚴格的技術要求37。對原焚燒爐進行改型，推出了第四代產品，這種焚燒爐在空氣控制式二級焚燒爐的基礎上，增設了智能化儀表，以及煙氣自動監(jiān)測裝置，在焚燒爐的尾部安裝了高效的濕式除塵裝置，以控制氯化物、硫化物等氣體的排放。1992年，美國科學家經過多年研究，將plasma技術運用到垃圾處理上，利用1個或多個plasma吹管，產生3000-5000的高溫，在這樣的極度高溫下，有機垃圾被分解成一種含有氫和一氧化碳的可燃氣體，無機垃圾則成為一種惰性的玻璃狀熔渣。解決了普通焚燒爐由于溫度不會超過1000，不能使所有有機和無機的垃圾完全分解，從而造成二次污染的問題。這種技術克服了焚燒方法產生二嗯英的缺點，使垃圾實現(xiàn)全部無害化處理和有效利用。該技術近兩年在美國、歐洲、日本等發(fā)達國家興起。全球垃圾焚燒廠最多的日本，全國有垃圾焚燒廠1916個，占世界總數(shù)的70%以上。1997年日本頒布了更加嚴格地控制二嗯英的新標準，強制改造二嗯英排放超標的垃圾焚燒廠，并且開始大規(guī)模引進熱解氣化處理技術。垃圾發(fā)電是近30年發(fā)展起來的新技術，按照焚燒原理不同，有爐排爐焚燒、流化床焚燒、熱解法三種方法。西方發(fā)達國家大部分都建有垃圾發(fā)電廠，美國在20世紀80年代投資70億美元，興建了90座垃圾焚燒廠，年處理垃圾總能力達3000萬噸;20世紀90年代又建了近400座。然而過去幾年我國垃圾發(fā)電廠發(fā)展緩慢，除了資金不足外，還跟認識有關。由于西方一些建有垃圾發(fā)電廠的國家早年發(fā)生數(shù)起人接觸“二嗯英”致死事件，使中國部分政府官員和民眾對興建垃圾發(fā)電廠褒貶不一，有人擔心它成為“新的污染源”。對焚燒造成環(huán)境污染的憂慮并非沒有依據(jù)，馬來西亞kbenagsana大學燃燒焚化工程系abdul halim博士認為，“垃圾中全然不同的成分導致垃圾焚化過程非常復雜”。不同的物質有不同的燃點，這會造成某些物質在某一溫度下燃燒不充分。人們發(fā)現(xiàn)焚燒條件如果控制不當會產生比垃圾災難更可怕的二嗯英，這種毒氣會導致人和動物患上癌癥。在1985年，專家們發(fā)現(xiàn)，煙道中的氣體在逐漸降溫時會形成二嗯英。如今在美國，垃圾焚化爐是除了水銀污染的第二大罪魁禍首。去年10月份，法國因其至少有12個焚化爐生產的二氧化物排放量超標而遭到歐委會的責難。目前，國外通過改進焚燒系統(tǒng)工藝及強化煙氣處理等手段已經較好地解決了尾氣污染問題，但投資也相應增加。針對發(fā)展中國家，世界銀行、世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署聯(lián)合編寫和出版了一套有害廢物安全處置指南書(世界銀行第93號技術報告)。該書介紹了加拿大安大略省環(huán)保局的有關標準及醫(yī)院有關保健措施，提出了焚燒病理廢物的焚燒爐設計和運轉標準:該焚燒爐是一個可控制空氣、無爐蓖型雙室燃燒裝置;采用一個二次燃燒室，它在最大燃燒速率時停留時間最少為15分鐘，停留時間應在1000時計算;二次燃燒室設計應使熱解溫度達到1100。主燃燒室熱釋放不超過258w/m3;爐床負荷一般不超過73. 3kg/m3. h，爐床設計應預防燃燒室流體溢漏和流體進入初級風口，應使空氣沿廢物床體均勻分配，不允許側壁空氣沖擊;焚燒操作是分批式進料，配置液壓操作進料裝置。在醫(yī)療垃圾的收集、辨別、凈化、貯存和運輸方面，美國、法國、加拿大等各國都推薦將垃圾分類按有傳染性的解剖垃圾(人體、動物)和非解剖垃圾、無傳染性的其它垃圾進行分類，分別用有顏色標記的防漏塑料袋包裝，選擇堅硬容器來盛放和運輸這些塑料袋，這樣可使醫(yī)療垃圾危害公眾的潛在可能性降至最小。 廢水污泥醫(yī)院廢水一般均為二級處理，經生化曝氣再加次氯酸鈉溶液消毒后，排入管網。沉淀的污泥由環(huán)衛(wèi)局或其他單位數(shù)月后清運一次。（二）衛(wèi)生填埋我國傳統(tǒng)的處置垃圾方法是堆填，就是把分散的垃圾集中傾倒，未加技術處理的自然處置，把分散的污染源集中在一起而已，形成了嚴重的污染源，這樣嚴重地威脅人民的健康。衛(wèi)生填埋不同于露天堆放，其基本原理是把垃圾堆填于特制的場地中，讓其經過厭氧微生物活動后，將若干有機物降解，達到無害化和減容化的目的。無論是堆或填均需要考慮，滲液和沼氣的引氣及中間填料的問題。此法投資少，技術簡單，在早期受到西歐和美國的廣泛使用。世界上最早的衛(wèi)生填埋坑出現(xiàn)在1930年。1960年，全球已有約1400個城市采用該法來處理垃圾，盡管當時的技術還很粗糙。進入70年代后，該項技術得到了廣泛發(fā)展。國外如德國基本上是在70年代開始采用衛(wèi)生填埋技術的6，7。我國垃圾填埋的歷史不到20年，過去長期以來是在郊區(qū)低凹處或者是山谷找個地方堆放，任其分解。但是隨著垃圾量的增加，已無處找到合適的地方堆放，而垃圾臭味擾民也使這種任其堆放分解的方式無法持續(xù)下去。3單顆粒垃圾團塊在循環(huán)流化床內的非穩(wěn)態(tài)傳熱特性分析由于醫(yī)療垃圾本身固有的特性，雖然填埋能在一定程度上達到“三化”，但因為它不能從根本上解決醫(yī)療垃圾有害的特性，如果處理不好，可能對環(huán)境和人民生活、健康造成嚴重的危害。醫(yī)療垃圾在堆放過程中還會產生大量的酸性和堿性有機物，并會將垃圾中的重金屬溶解出來，因此，醫(yī)療垃圾是集有機物、重金屬和病原體微生物三位一體的污染源。而且垃圾中所含的水分以及堆放過程中進入垃圾的雨水會產生大量富含這些污染源的滲瀝液，如果防滲措施不當，進入周圍地表水體或滲入土壤，會造成地表水或地下水的嚴重污染。垃圾在堆放場或填埋場受到微生物的作用，會產生大量的沼氣?；钴S期的填埋場產生的沼氣90%以上為甲烷和二氧化碳8。其向大氣逸散的過程中，容易在低洼處或者建筑內聚集。甲烷本身無毒，但具有易燃和爆炸的特性。在有氧存在的條件下，甲烷的爆炸極限是5%-15%。目前我國的露天堆放場和簡易填埋場多數(shù)沒有沼氣導排系統(tǒng)，大量產生的釋放氣體處于無組織的排放狀態(tài)。很易造成爆炸或火災隱患。但在今后相當長的一個時期，衛(wèi)生填埋仍將是垃圾的一種重要方式，盡管如此，由于垃圾填埋必然要占據(jù)相當數(shù)量的土地，這對于本來就缺少耕地的我國來說，增加了土地資源的負荷。因此，衛(wèi)生填埋處理技術發(fā)展應注意以下兩個方面最大限度地縮減生產和生活過程中的廢物數(shù)量；進一步完善填埋場的密封防滲技術，以保證環(huán)境安全及降低污染程度。1.4.2垃圾熱解氣化技術熱解氣化技術以其較高的能源利用率和較低的二次污染排放，而被認為是下一代的垃圾熱化學處理技術。它有以下優(yōu)點:1.在熱解氣化過程中，廢物里的有機物轉化成可利用的能量形式，產生燃氣、焦油或半焦狀物，可以根據(jù)不同需要加以利用;2.熱解氣化可以簡化污染控制，垃圾在無氧或缺氧條件下熱解時nox、sox、hci等污染物排放少;而且熱解煙氣中灰量小;二嗯英的生成量遠遠小于焚燒法，節(jié)省尾部凈化設施的建設和運行費用的同時，二次污染的排放比焚燒處理極大地降低;3.垃圾中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在碳黑中，易于終極處理，進一步地減少了對環(huán)境的污染;4.熱解氣化可以處理不適于焚燒的垃圾，如有毒有害的醫(yī)療垃圾等。由于熱解氣化焚燒技術有著如此多的優(yōu)點，這種技術在醫(yī)療垃圾處理方面有著其它方法不可比擬的優(yōu)勢。這種方法能夠更好地使醫(yī)療垃圾達到減量化、無害化和資源化的要求。（一）熱解技術原理熱解法和焚燒法是兩個完全不同的過程。焚燒是一個放熱過程，而熱解需要吸收大量熱量。焚燒的主要產物是二氧化碳和水，而熱解的產物主要是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的有氫氣、甲烷、一氧化碳；液態(tài)的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機物及焦油、溶劑油等；固態(tài)的主要是焦炭或炭黑。熱解法是利用垃圾中有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下對其進行加熱蒸餾，使有機物裂解，經冷凝后得到各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程。熱解反應可以用以下通式表示：有機物垃圾氣體(h2、ch4、co、co2：)+有機液體(有機酸、芳烴、焦油)+固體(炭黑、爐渣)。熱解產物的產率取決于原料的化學結構、物理形態(tài)和熱解的溫度與速度。低溫、低速加熱的條件下，有機物分子有足夠時間在其最薄弱的接點處分解，重新結合為熱穩(wěn)定性固體，而難以進一步分解，因此固體產率增加。高溫、高速加熱條件下，有機物分子結構發(fā)生全面裂解，生成大范圍的低分子有機物，產物中氣體成分增加。對于粒度較大的有機物原料，要達到均勻的溫度分布需要較長的傳熱時間，其中心附近的加熱速度低于表面的加熱速度，熱解產生的氣體和液體也要通過較長的傳質過程，這期間還會發(fā)生許多二次反應。（二）熱解方法熱解過程由于供熱方式、產品狀態(tài)、熱解爐結構等方面的不同，熱解方式也各不相同。按熱解的溫度不同，分為高溫熱解、中溫熱解和低溫熱解。(1)高溫熱解。熱解溫度一般都在io00以上，這樣可將熱解殘留的惰性固體(金屬鹽類及金屬氧化物和氧化硅等)熔化，以液態(tài)形式排出反應器，經水冷后?；?。這樣可大大減少固態(tài)殘余物的處理困難，而且這種粒化的玻璃態(tài)渣可作建筑材料的骨料。(2)中溫熱解。熱解溫度一般在60o700之間，主要集中在比較單一的物料作能源和資源回收的工藝上，象廢輪胎、廢塑料轉成類重油物的工藝。所得的類重油物質既可作能源，亦可作化工初級原料。(3)低溫熱解。熱解溫度一般在600以下。主要是農業(yè)、林業(yè)和農業(yè)產品加工后的廢物用來生產低硫灰的炭，生產出的炭視其原料和加工的深度不同，可作不同等級的活性炭和水煤氣原料。1.5 課題研究背景及意義環(huán)境與發(fā)展問題已成為全球普遍關注的焦點問題。環(huán)境問題中的垃圾處理，特別是醫(yī)院廢棄物的處理問題正日益受到業(yè)內人士和全社會的關注。據(jù)最新統(tǒng)計，目前我國日產醫(yī)療垃圾達2000多噸，而已經建成并投入使用的處置能力只有不到300噸，為此，國家環(huán)境保護規(guī)劃要求，要在近幾年內建成完整的城市醫(yī)療垃圾處置設施和體系。我國計劃將在今后兩三年內投入150億元，建設醫(yī)療垃圾安全處置設施，使全部醫(yī)療垃圾得到集中處置。2003年sars疫情的爆發(fā)，使醫(yī)療垃圾的處理不僅成為各家醫(yī)院迫在眉睫的問題，也日益引起專家和有關部門的極大關注2;而一次性醫(yī)療用品的廣泛使用，又造成了醫(yī)院固體廢棄物產生量的增加。新疾病的不斷出現(xiàn)，新技術、新藥品不斷產生，醫(yī)療垃圾無論在種類上還是在數(shù)量上都發(fā)生著較大的變化。特別是在人口密集的地區(qū)，醫(yī)療垃圾的處理顯得更加重要。據(jù)了解，目前北京市共有各級各類醫(yī)療機構4000多家，日產醫(yī)療垃圾近百噸，年產醫(yī)療垃圾3-4萬噸，而其中絕大部分沒有得到科學處理2。為節(jié)省成本，一些單位往往將醫(yī)療垃圾與生活垃圾混在一起處置，而醫(yī)療垃圾中的一次性輸液器、手術切除物、用過的紗布、制藥的廢渣、血液等廢物，含有大量病原微生物、寄生蟲等有害物質，具有很強的生物感染性，需要進行專業(yè)隔離和特殊的焚燒處理，絕不能與普通的生活垃圾混在一起處理2。如處理不當，必將造成二次傳染和環(huán)境污染，給環(huán)境和人類健康帶來嚴重的威脅。在國外，醫(yī)療垃圾的處理已經得到人們的充分重視，探索出了不同類型的處理方法。who以及歐美各國制訂了相應的管理處理對策，醫(yī)療垃圾處理已經成為國際社會關注和研究的熱點問題。在我國，對于醫(yī)療垃圾的處理專業(yè)化程度不高，不少醫(yī)療衛(wèi)生單位對醫(yī)療垃圾的危害性并沒有引起足夠的重視，仍然日復一日、年復一年地繼續(xù)隨意排放。有的醫(yī)療單位和醫(yī)務人員甚至為了經濟利益，將使用過的一次性醫(yī)療器具賣給廢品回收站或個體商販，將其處理、包裝成偽劣的一次性醫(yī)療器具，再次賣給小型醫(yī)療單位和個體診所使用，對人類健康造成了極大危害。因此，為保障人們的身體健康，在實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略邁向現(xiàn)代化的過程中，必須對醫(yī)療垃圾的處理采取有效措施3。1.6 本課題研究內容本論文在對國內外醫(yī)療垃圾處理技術發(fā)展和最新研究動態(tài)分析總結基礎上，針對醫(yī)療垃圾熱解氣化技術，開展了熱解原理和實驗的研究。主要內容包括:（1）熱解原理的研究:本文研究醫(yī)療垃圾熱解過程的機理。針對醫(yī)療垃圾的主要組成成分，分析熱解氣化的整個過程、熱解產物以及影響熱解的因素。（2）熱解氣化技術的實驗研究:開展實驗室熱解氣化機理實驗研究和工程性實驗研究，通過二者的結合。著重研究垃圾轉化為熱解氣的產量，產氣速度和熱解終溫。通過實驗分析熱解氣化的過程變化和溫度變化對熱解的影響;通過實驗分析不同溫度下熱解氣的成分、產氣量、產氣速度和瞬時產能;研究垃圾熱解氣化中在不同配料下產氣率及成分的變化。第二章 醫(yī)療垃圾成分及熱解產物2.1醫(yī)療垃圾成分分析醫(yī)療垃圾是一種成分復雜的混合物，混合物的各種組成的熱分解溫度、速度不盡相同，但是熱解氣化的行為大致相同，所以醫(yī)療垃圾各種成分的熱分解有著相似性，這樣熱解過程就要比焚燒過程容易控制。醫(yī)療垃圾的物理、化學組成因地區(qū)、醫(yī)院的性質、醫(yī)院的規(guī)模不同而有較大的差別，根據(jù)有關資料的調研、整理，現(xiàn)將其物理、化學組成列于下表:表2-1 醫(yī)療垃圾的物理組成類別動物性（%）植物性（%）塑料（%）玻璃（%）金屬（%）無機（%）含水（%）熱值（%）城市大型醫(yī)院15.3252.338.3510.303.610.1070.0012270.6城市中小醫(yī)院7.9967.853.9712.004.803.3977.8012901.3表2-2 醫(yī)療垃圾的化學組成元素 chonscl其他合計組成（%）48.196.8528.582.350.050.0313.95100.00由以上分類及組成可見，醫(yī)療垃圾中大部分是有機物、生物質，只有少量的金屬、陶瓷、玻璃等，適合進行熱解。據(jù)有關資料分析，醫(yī)療垃圾的熱值大約在10450-11286kj/kg的范圍，與表2-1的數(shù)據(jù)基本符合?？梢钥闯鲠t(yī)療垃圾比普通生活垃圾更加適合熱解氣化。當物料被加熱后，溫度從室溫逐漸升高到一定的溫度時，便會有不同組分的氣體熱解揮發(fā)出來。不同物質的熱解氣化開始的溫度是不同的，不過，最先揮發(fā)出來的一般是水蒸氣。隨著物料不斷被干燥，溫度逐漸升高，揮發(fā)出來的氣體中水蒸氣的含量逐漸減少，有機揮發(fā)份的含量逐漸增加，物料逐漸被炭化，最后直到完全被熱解。2.2醫(yī)療垃圾熱解產物醫(yī)療垃圾的熱解是一個非常復雜的物理、化學過程，醫(yī)療垃圾中的有機成分經過熱解后產生的可燃氣體主要有：h2、co、c02、ch4、c2h4與c2h6等。另外，由于醫(yī)療垃圾中含有s、cl、p等元素，在熱解過程中難免會產生s02、hci等酸性氣體，所以，為了防止熱解焚燒設備被腐蝕，在熱解氣體進入二次燃燒室之前，應對其進行一定的預處理，除掉其中的酸性氣體。熱解產生氣體后所剩余的固體殘渣可稱之為裂解焦，其成分比較復雜，主要包括被處理醫(yī)療垃圾中的礦物成分、醫(yī)療垃圾中在熱解過程中未能氣化的有機物和金屬顆粒等。這些裂解焦中還含有一些在熱解過程中產生的以及在熱解溫度下沒有被除去的有害物質，所以它們將和裂解氣一同進入二次燃燒室進行進一步焚燒，使其中含有的有害物質在高溫下被除去，從而變成無害的殘渣。經過高溫無害化處理的這些固體殘渣中的鐵和非金屬可以分別通過磁力分離和感應電流分離加以去除，從而進行回收。而剩余的礦物成分(如石頭、玻璃等)中有機物含量很低，可以直接進行填埋處理，或者經過機械處理以后加以綜合利用。值得注意的是，醫(yī)療垃圾熱解過程中，熱解產生的碳氫化合物如果在熱解爐中不能充分得到熱解，這將導致在熱解氣體中含有各種不同分子量的碳氫化合物。在冷卻過程中，這些化合物中有些會發(fā)生冷凝，并生成一種焦油狀物質，這將增加對熱解氣體進一步處理的難度，應該考慮到熱解氣體中間處理設備運行維護方面的問題，很可能由于焦油類物質存在而造成這些設備的運行費用的增加以及壽命的減少。所以在熱解氣體進入第二燃燒室之前，應經過盡量簡單的處理設備，以減少因這些處理設備而產生的運行費用增加。比如，如果運用洗滌的方法來除去這些焦油類物質的話，則會產生含油廢水，而且由于裂解氣體中含有高溫蒸發(fā)出來的重金屬物，將使廢水進一步受到污染，而這些廢水必須要用一定的方法除去，所以大大增加了運行成本。但可以在中間處理過程中增加焦油收集裝置，把這些焦油進行收集作為化工原料。2.3影響熱解的因素影響醫(yī)療垃圾熱解的因素主要有醫(yī)療垃圾的組成成分、醫(yī)療垃圾尺寸、醫(yī)療垃圾中的水分、熱解的終溫等。2.3.1醫(yī)療垃圾組成、熱值的影響醫(yī)療垃圾是一種成分復雜的混合物，其組成十分復雜，且隨地區(qū)以及醫(yī)院規(guī)模的不同而變化。一般來說，醫(yī)療垃圾中塑料等高分子化合物的含量越高，其熱值就越高，熱解氣化時其氣體產物中hz、ch4等高熱值的氣體的含量就會增加，熱解氣體產物的熱值就會相應的增大，氣體產物的產率也會隨之提高。研究表明，醫(yī)療垃圾中塑料成分開始熱解的溫度較高(約為443左右)，分解速度較快，而紙張類的熱解的初始溫度比較低，熱解完成的也比較快。而屬于生物質類型的醫(yī)療垃圾，雖然熱解開始的溫度比較低，但是熱解的速度很慢。之所以有以上的現(xiàn)象，是因為塑料類的醫(yī)療垃圾的主要成分是高分子的有機聚合物，其組成成分比較單一，故表現(xiàn)出較高的熱分解速度和較小的熱解溫度范圍。而那些生物質性質的醫(yī)療垃圾，它們組成成分復雜，含有易揮發(fā)和難熱解的物質，因此表現(xiàn)出較低的熱解溫度和較大的熱分解溫度范圍。2.3.2水分對醫(yī)療垃圾熱解的影響水分是醫(yī)療垃圾處理中的一個重要的參數(shù)，它可以分為兩部分，即內在水分和外在水分。外在水分是以機械方式附著于醫(yī)療垃圾的表面，這一部分水分受外界影響較大，易于除去。而內部水分是由于毛細作用所吸附的水和以化學鍵形式存在的結合水。其中分子內的水，必須靠熱解過程中化學鍵的斷裂而除去。從醫(yī)療垃圾的理化組成來看，醫(yī)療垃圾中的外部水分絕大部分包含在手術切除物、引流排泄物、動物解剖物中。醫(yī)療垃圾中的水分含量不同，對熱解產物的分布沒有太大的影響，但是，由于醫(yī)療垃圾中水分的存在，使得熱解過程中醫(yī)療垃圾的升溫速率減慢，從而使熱解過程發(fā)生得緩慢，并且由于水分要消耗一定的熱量，所以要消耗更多的輔助燃料來加熱醫(yī)療垃圾。所以，在熱解之前要事先對醫(yī)療垃圾進行一定程度的干燥，以去掉其部分外部水分。我們可以采用烘干爐來處理醫(yī)療垃圾，把處理好的醫(yī)療垃圾放在烘干爐里定溫108維持3到4小時。2.3.3醫(yī)療垃圾尺寸對熱解的影響醫(yī)療垃圾的形狀、尺寸和均勻性關系到它的升溫速度和熱傳遞，以及氣流的流動和熱解是否完全。尺寸越大，物料的間隙越大，氣流的流動阻力越小，有利于對流傳熱，而且，尺寸大，輻射換熱的空間也大，也有利于輻射換熱，減小了醫(yī)療垃圾與周圍環(huán)境的熱傳遞阻力。但是，此時醫(yī)療垃圾本身的熱阻也增大了，其內部溫度上升就會變慢，所以醫(yī)療垃圾的尺寸越大，熱解所需要的時間就越長，若減少熱解的時間，熱解就會不完全。醫(yī)療垃圾尺寸大小還關系到預處理設備的動力消耗，因此，應綜合考慮醫(yī)療垃圾尺寸和動力消耗的關系，合理選擇醫(yī)療垃圾熱解的尺寸。通過以上對醫(yī)療垃圾熱解原理以及影響熱解的因素的分析，可以根據(jù)以上結果對熱解設備進行更好的設計與優(yōu)化，提高熱解效率，使醫(yī)療垃圾熱解能夠更好地進行。2.5 本章小結1.醫(yī)療垃圾熱值約在10450-11286kjk刪除/kg范圍，遠高于一般城市生活垃圾。具有較好的熱解氣化焚燒的可行性。2.垃圾經過熱解氣化，其中有機物轉化為燃料氣、燃料油和炭黑為主的可利用能源。垃圾是在缺氧條件下分解，排氣量少，有利于減輕對大氣環(huán)境的二次污染。垃圾中的硫、重金屬等有害成分大部分被固定在炭黑中，nox的產生量少，垃圾減量多。3.影響醫(yī)療垃圾熱解的因素主要有醫(yī)療垃圾的組成成分、含水率、熱解升溫速度和熱解終溫等。其中升溫速度和熱解終溫是非常重要的外在因素，隨著熱解終溫的提高，熱解可燃氣體的產率增加，而焦油和半焦的產率減少;另外垃圾的組成和含水率也在制約熱解過程。4.醫(yī)療垃圾熱解氣化處理裝置的設計，需要同時滿足能量平衡和物料平衡的條件，否則處理過程將難以正常運行。第三章 醫(yī)療垃圾熱解氣化實驗研究3.1實驗裝置與方法3.1.1實驗裝置本研究過程采用的裝置為外熱式固定床熱解裝置，該裝置的加熱部分包括約30kw的液化氣加熱裝置，三只k型熱電偶和溫控儀;熱解部分包括熱解爐（由直徑200，高300，壁厚=5的耐熱鋼造成（0cr25n20），耐溫1100）、冷凝管路、過濾器，堿水筒(盛有naoh溶液)，采樣部分包括氣體流量計、熱解液體收集器和集氣袋。整個熱解過程中將熱解爐放在保溫圓筒內，實驗裝置各部分如下圖3-1所示。工作原理是:垃圾在熱解爐中經過高溫加熱，由co、c02、ch4、c2h4與c2h6組成的熱解氣體被析出。氣體依次通過3級u型套管式冷卻器冷卻，高溫氣體得到冷卻，冷凝下的焦油由焦油收集瓶收集。再通過盛有naoh溶液的過濾吸收器，目的是過濾固體顆粒并吸收熱解氣中hcl氣體，以防腐蝕后部的設備，之后通過濕式氣體流量計來計算流量。部分氣體可以通過活性炭過濾器以及變色硅膠干燥器，由集氣袋收集進行檢測，剩余氣體接入安裝在熱解爐底部的專用燃燒器燃燒并加熱熱解反應器。3.1.2特殊部件的圖解分析圖3-2熱解氣燃燒器（1）熱解氣燃燒器、液化氣加熱裝置及氣體流程（詳細結構見圖3-2）具體結構包括：風機、小型雙旋流燃燒器兩部分。燃燒器燃氣由液化石油氣瓶提供。熱解氣可以在室外進行燃燒，也可以回收再利用。熱解氣再利用系統(tǒng)的關鍵技術是在使用燃燒器的熱解氣再利用管路上安裝了液化氣加熱裝置。該裝置有液化氣噴嘴、電磁閥、安裝在熱解反應器氣相空間的熱電偶以及溫控器組成。其作用是：當熱解氣產量不足時（尤其在熱解初期和終期），熱解發(fā)生器內溫度將下降，下降到設定的下限時，溫控器將發(fā)出指令，此時液化氣電磁閥將打開，以補充燃料;相反，當熱解反應器的溫度達到設定溫度的上限時，液化氣電磁閥將關閉。這種加熱裝置就保證了熱解過程所需的加熱功率。從而為熱解反應提供所需的溫度。圖3-3酸性氣體吸收器（2）酸性氣體吸收器（詳細結構見圖3-3）由于醫(yī)療垃圾的主要成分是聚氯乙烯，熱解氣中含有很多酸性氣體，然而通過氣象色譜儀無法分析其中成分。酸性氣體吸收器裝有足夠吸收產生的酸性氣體naoh溶液，該裝置一方面保護了系統(tǒng)下游濕式氣體流量計和氣體管道不被腐蝕；另一方面通過稱重，比較試驗前后吸收器中堿性溶液的增重情況，得出反應中生成酸性氣體的質量。通過化學檢驗方式，還可確定酸性氣體的成分?？紤]到反應過程中熱解氣體產生的壓力比較大故增加了一個緩沖罐，防止堿液跑出吸收器而影響酸性氣體的質量。圖3-4氣體采樣器（3）氣體采樣器（詳細結構見圖3-4）從系統(tǒng)引出的氣體依次經過焦油過濾器、氣體干燥器和活性炭過濾器。在焦油過濾器濾除焦油和其他雜質；通過裝有變色硅膠的氣體干燥器，去除氣體中的含帶的水蒸氣，這樣能夠保證得到較為干燥的樣氣；最后經過活性炭過濾器，吸附氣體中含有的雜質，保證氣體的潔凈。在出口采用實驗專用氣袋收集樣氣。3.2實驗裝置的改進和創(chuàng)新3.2.1.熱解裝置管道的簡化（如圖3-5）不能在這里寫簡化后的熱解裝置如圖3-5所示，將管道改為傾斜狀態(tài)，有利于此段管道沿途冷凝下的焦油回流到熱解爐內，并且減少了管道長度，尤其是管道拐彎的地方，焦油不好清理。同時在圖中“1,2”處加裝了活接頭，方便拆卸。這兩點都有效改善了管道內因焦油結塊而堵塞管道的問題。圖圖3-5裝置改進前、后示意圖3.2.2加熱帶的安裝（如圖3-6）刪除。后面的你自己照這樣做加熱帶的安裝如圖3-6所示，在標記粗線的管道處加裝了加熱帶。經分析醫(yī)療垃圾產生的焦油的沸點大概在200左右，加熱帶的功率100kw，可以使管道達到300左右，這樣管壁不會殘留焦油。之前這些部分的管道的保溫處理為石棉保溫層，通過實驗驗證，效果不是很理想。改用加熱帶后，殘留焦油明顯減少，管道暢通。1號加熱帶從實驗開始前十分鐘工作到實驗結束后十分鐘，2號加熱帶從實驗結束工作到焦油收集完畢。圖3-6 加熱帶安裝示意圖3.2.3水蒸氣制備裝置水蒸氣制備裝置如圖3-7所示，在熱解反應平穩(wěn)進行時向熱解容器中加入水蒸氣，改善物料熱解效果。該裝置為不銹鋼制造，主要部分是帶有兩個出口的密封罐，其中加入清水。通過加熱使水沸騰，產生大量水蒸氣，供熱解反應之用。通過反應時加入水蒸氣，水蒸氣與焦炭發(fā)生反應，生成水煤氣?？梢詼p少殘?zhí)康馁|量，使物料更加徹底的熱解；另外加入的水蒸氣也會和高溫的煤焦油發(fā)生反應，使煤焦油也進一步熱解成為可燃氣體，是熱解效果更加的同時，也減輕了管道中凝結焦油的量，有效的減輕了管道堵塞的問題。該裝置安裝了壓力表，這樣能夠對所噴水蒸氣的質量進行控制。操作如下：實驗前，現(xiàn)在密封罐里加定量的水，關閉蒸汽入口閥門1，打開蒸汽泄氣口閥門2，打開電磁爐，把溫度調到最大進行加熱，直到泄氣口出現(xiàn)大量水蒸氣時，關閉閥門2，把電磁爐加熱檔位調為120，觀察壓力表變化，當壓力表與外界壓差為4kpa左右時，我們能夠獲得穩(wěn)定的蒸汽，這時可以通過計時、稱罐前后質量變化來求得蒸汽的噴氣率。在做實驗過程中，我們可以調節(jié)電磁爐加熱檔位來控制熱解爐和水蒸氣制備裝置之間的壓差，以達到控制所噴的水蒸氣量的目的。圖3-7水蒸氣發(fā)生器通過以上改進，設備已經可以基本實現(xiàn)設計目標。改進后的設備原理圖如圖3-8所示。 3.3 本章小結1.本章介紹了實驗裝置的構造及基本流程。詳細分析了氣體經過的流程以及主要部件起的作用。2.對一些重要部件進行了詳細的圖解分析，加深了對實驗機理的認識。3.介紹了裝置的改進部分及其意義，使實驗裝置更加完善，達到實驗的預期效果。第四章 實驗方法及結果分析4.1實驗方法4.1.1實驗原料的制備 先從醫(yī)療站獲取一定量輸液管，然后經人工把他們剪成長度為5cm左右的管段。然后可以用烘干爐來處理這些輸液管，把他們放在烘干爐里進行烘干，烘干爐定溫108，烘干時間持續(xù)3到4小時。烘干后把他們放在指定箱子里，以備實驗用。4.1.2實驗步驟先檢查管路是否暢通，先用疏通器疏通管路，確保管路暢通再進行試驗；用天平稱稱量500g烘干的輸液管，放入熱解實驗裝置中的熱解爐內；在熱解爐體與蓋之間加放碳鋼墊圈，加強密封性，用墊片、螺栓、螺母固定；將熱解爐放入保溫桶內，連通出氣口，安裝壓力表，通訊線與熱電偶感溫管對應相連，配置好一定濃度的堿水，安裝好，將收集焦油的罐裝好；運行液化氣加熱裝置；實驗進行大概25分鐘，每隔1分鐘記錄一次:流量計表讀數(shù)、瞬時產氣量、各熱電偶讀數(shù)；每隔2分鐘使用集氣袋收集產生的氣體；通過流量計觀察，待幾乎沒有氣體產生時停止加熱；實驗裝置徹底冷卻后，拆卸實驗裝置，稱量燒瓶中焦油的質量、熱解爐中殘?zhí)嫉馁|量,堿筒增加的質量；清理實驗裝置;處理數(shù)據(jù)。4.2實驗數(shù)據(jù)整理與分析本次實驗主要對輸液管、棉簽棒、纖維屑(脫脂棉、紗布、繃帶等)、動物的尸體進行研究，下面就對以上幾種垃圾熱解的數(shù)據(jù)進行詳細的分析。4.2.1輸液管熱解特性在多次穩(wěn)定實驗的基礎上，得到時間、流量計讀數(shù)、瞬時產氣量、煙氣溫度、液化氣消耗量等數(shù)據(jù)。 圖4-1 累積流量曲線該曲線是累積流量隨時間變化的曲線，從圖中可以看出在十分鐘左右產氣比較多，前段和后段一直很平緩，在十分鐘時物料反應比較激烈，故產生的氣體多。圖4-2 瞬時產氣量曲線瞬時產氣量是熱解過程中各個時刻物料的產氣量，見圖4-2，它能反映出物料在熱解爐中熱解時產氣的快慢。熱解初期的瞬時產氣量都比較小，到某一時刻后突然變大，在到達一個最大值后又逐漸變小。熱解終溫在700-800之間，最大瞬時產氣量逐漸增大，但增長緩慢;而熱解終溫在650-750溫度段內，最大瞬時產氣量增大明顯，最大值達到0.78 m3/h。說明溫度較高時，未斷裂的大分子物質在高溫的作用下分解揮發(fā)，大分子裂解為小分子氣體。垃圾在高溫加熱的情況下，揮發(fā)出可燃氣體的體積隨著溫度的升高而增加。從600-700這個溫度區(qū)間內，揮發(fā)出的可燃氣體體積增加顯著，說明這個溫度段是垃圾熱解變化最為劇烈的階段。800之后，氣體產量沒有明顯的增加，可以說明終溫在800可以確保垃圾熱解完全。圖4-3 爐膛與物料溫度曲線圖4-3顯示了爐膛和物料的溫度隨時間變化的曲線，從圖中可以看出物料溫度一直比爐膛溫度高，兩條曲線變化都比較平緩。圖4-4 熱解成分變化曲線該圖顯示出了輸液管在熱解過程中各組分氣體含量隨時間的變化，能夠看出整個過程中h2,ch4的含量較多，其他成分含量較少。（一）熱解能量分析熱解終溫越高，氣體裂解反應越深入，垃圾的有效熱解也越充分。然而，熱解終溫越高，使用燃料去提供的熱量也就越高。根據(jù)采集到得相關數(shù)據(jù)，進行了如下能量平衡計算，計算以熱解終溫為800為例，實驗數(shù)據(jù)如下表4-1所示: 表4-1輸液管熱節(jié)能量數(shù)據(jù)實驗前液化氣流量計讀數(shù)（l）v 實驗前液化氣流量計讀數(shù)（l）v 熱解產氣量(l) v 熱解產氣熱值(kj/m3) h 殘?zhí)剂?g) m 殘?zhí)繜嶂?kj/kg)h 4772148178457248314365361.消耗能量計算:熱解消耗總熱量:q =( v - v )h =5.207107 j 這里h 取1.10108 j/m3 其中熱解爐散熱和排煙不完全燃燒損失的熱:q 可以根據(jù)排煙溫度曲線算得。下圖為排煙溫度曲線;圖4-5 煙氣溫度曲線q =44870kj則垃圾熱解消耗熱量為:q = q 一q =7200kj2.部分熱解產物發(fā)熱量計算:熱解產氣的發(fā)熱量:q = h v =0.45724831=11347kj殘?zhí)堪l(fā)熱量為:q = h m =1614kj則熱解產物的總發(fā)熱量為:q = q + q =12961 kj3.瞬時產能： 熱解反應進行過程中，產能會隨系統(tǒng)的溫度變化而有所不同：物料的溫度時刻發(fā)生變化，其所處的熱解過程也不相同，反應熱也會不同，因此產能是隨時間發(fā)生變化的。由公式 q =h ldth-瞬時氣體熱值（mj/nm3）；l-瞬時產氣量（m3/h）。具體分析如下圖圖4-6 瞬時氣體熱值曲線圖4-7 瞬時流量曲線我們可以先取一點，計算該點的產能，如圖4-6和圖4-7，我們取第十分鐘為例，s1（圖中陰影部分的面積）為表示為該點的氣體的熱值，s2（圖中陰影部分的面積）為該時刻氣體的流量，s1s2表示該點的產能，因此，我們可以得到一條瞬時產能曲線。圖4-8 瞬時產能曲線4.結果分析:由計算得到，500g垃圾篩上物在700下，熱解氣體與殘?zhí)堪l(fā)熱量約占能量消耗量: q / q =12961/52070=24.8%。即將這部分發(fā)熱量利用到熱解過程中，將會減少大約25%的外界能量消耗。該計算中未考慮焦油發(fā)熱量與熱解氣冷卻放熱量，如果將這兩部分熱量也考慮在內，將進一步提高整個熱解過程的經濟性。因此，在熱解爐的設計過程中，可以將熱解氣冷卻裝置與垃圾物料干燥裝置結合，可以利用熱解氣冷卻放出的熱量來烘干垃圾物料，提高能量利用率;同時,可以在熱解爐下部設置熱解產物燃燒室，將熱解產生的氣體、液體、固體經過進一步處理后作為燃料應用在熱解過程中，從而減少了熱解裝置運行的外界能量消耗，提高系統(tǒng)運行效率。氣體發(fā)熱量計算燃料發(fā)熱量是評定燃料經濟價值的重要參數(shù)。燃料的發(fā)熱量分低位發(fā)熱量和高位發(fā)熱量兩種。在實際燃燒裝置中，燃燒產物的溫度都在100(大氣壓力下水的飽和溫度)，而燃燒產物中水蒸汽的分壓力又遠小于大氣壓力，這時候燃燒產物中水蒸汽的汽化潛熱不能釋放出來，所以為低位發(fā)熱量。我們運用燃料的燃燒化學計量方程對應的低位發(fā)熱量來計算可燃氣體燃料的發(fā)熱量。認為這七種氣體是處在標準狀況下的，將其體積由升折算成立方米，得到:取樣日期：2010年4月28日 9：109：24樣品種類：輸液管樣品質量：0.5kg樣品編號：4(6)表4-2 各氣體的含量序號保留時間名稱濃度峰面積10.131co26.4917761720.364c2h413.6553486330.625c2h69.56742445342.748o21.1164251953.087n23.9816296663.994ch423.0469992474.444co2.876111992前面理論計算由聚乙烯熱解產生這些氣體僅需230. 95kj熱量，而這些氣體燃燒可提供的熱量是所需熱解熱量的11倍。另外實驗中焦油和殘?zhí)荚跓峤鈿饣瘜嶒灝a物中占有重要的比例，聚乙烯產生殘?zhí)?2g、焦油200g。這些殘?zhí)嫉臒嶂惦m然比不上優(yōu)質煤，但是同樣可以燃燒提供熱量。如果加入氣化過程，在大量高溫h20、02的作用生成高熱值的一氧化碳氣體和氫氣，就能提供更大的熱量。焦油也是重要的化工原料，從中能提取大量的高端化工產品。4.2.2棉簽棒熱解特性分析棉簽棒熱解的一些數(shù)據(jù)分析，也包括時間、流量計讀數(shù)、瞬時產氣量、煙氣溫度、液化氣消耗量等數(shù)據(jù)。圖4-9 累積流量曲線棉簽棒熱解交液化氣的反應較為緩慢，但總氣體更多，大概在12分鐘時反應產氣量達到最大。圖4-10 瞬時產氣量曲線棉簽棒的瞬時產氣曲線沒有輸液管的變化快，相對來說較為平緩，這說明在熱解棉簽棒時，反應不是很激烈，但持續(xù)時間較長。圖4-11 爐膛與物料溫度曲線圖4-11顯示了爐膛和物料的溫度隨時間變化的曲線，從圖中可以看出物料溫度一直比爐膛溫度高，兩條曲線變化都比較平緩。用棉簽棒熱解時爐膛溫度一直很低。圖4-12 熱解成分變化曲線該圖顯示出了輸液管在熱解過程中各組分氣體含量隨時間的變化，能夠看出整個過程中co的含量較多，到反應后期h2的含量逐漸增加，其他氣體產量變化都較平穩(wěn)。（一）熱解能量分析熱解終溫越高，氣體裂解反應越深入，垃圾的有效熱解也越充分。然而，熱解終溫越高，使用燃料去提供的熱量也就越高。根據(jù)采集到得相關數(shù)據(jù)，進行了如下能量平衡計算，計算以熱解終溫為800為例，實驗數(shù)據(jù)如下表4-