【正文】 ? 對(duì)于例 2 ，我們也可以 Dulong公式近似計(jì)算。 ? 在實(shí)際應(yīng)用中 ， 廢物的熱值主要是用來(lái)供熱和發(fā)電 ， 熱的利用率都很低 。 固體廢物的焚燒 ? 有害固體廢物焚燒后要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) ? 固體廢物焚燒產(chǎn)生氣體溫度的近似計(jì)算 ? 影響固體廢物燃燒的因素 ? 有關(guān)停留時(shí)間的計(jì)算 有害固體廢物焚燒后要求達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn) ? 主要有害有機(jī)組成（ POHC）的 破壞去除率（ DRE） 要 達(dá)到 %以上 。 以上。 ? 煙囪排放的 顆粒物＜ 183mg/m3， 空氣過(guò)量率為 50％ ， 若大于或小于 50％ ， 應(yīng)折算成 50％ 的排放量 。 ? 所謂近似計(jì)算，就是排除一些影響較小的因素，使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化。 （ 指純碳?xì)浠衔?，含氯 ， 數(shù)值偏低 ） N H N H 43 ts ????簡(jiǎn)化計(jì)算，常以廢物及輔助燃料混合物 1kg為基準(zhǔn)，因此： mw+mf=1（ mw為廢物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， mf燃料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。()(T298) 由此可得到三個(gè)公式： 絕熱火焰溫度 ： 298)])(1(1)[( 4 ????? ? NH VEA NH VT空氣過(guò)量率 ： ? ? )29 8(25 1?? ?? ??N H VTN H VEA凈熱值： )298)()(1(1)298(4 ??????? TEATNH V 例 3： （ 已知條件中 ， NHV＝ 9832KJ ① EA＝ 0％ CKT? 17552028 298)])(01(1[983241?????????② EA=50% T2＝ 1270℃ ③ EA＝ 100％ T3＝ 998℃ 注意：以上各式計(jì)算結(jié)果中的溫度為絕對(duì)溫度 K， 應(yīng)減去 273K才為攝氏溫度 （ ℃ ） 。 可燃組分、有毒有害物質(zhì)、含水量、尺寸、粒度、形狀、均勻程度等。 （ 3）停留時(shí)間 ? 主要指固體廢物在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間和煙氣在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間。 ? 煙氣停留時(shí)間取決于煙氣中顆粒狀污染物和氣態(tài)分子的分解、化學(xué)反應(yīng)速率。 ? 在實(shí)際焚燒中 ， 主要控制 三 T一 E 三 T：溫度 （ Temperature） ， 停留時(shí)間 (Time)， 湍流度 （ Turbulence， 即相對(duì)速度或攪拌強(qiáng)度 ） 一 E：過(guò)量空氣率 （ excess air） ∴ 還需了解停留時(shí)間的計(jì)算 有關(guān)停留時(shí)間的計(jì)算 ? 燃燒速度不屬于一級(jí)反應(yīng)，為了簡(jiǎn)化，假設(shè)其為一級(jí)反應(yīng)，則有 dc/dt=kc （一級(jí)反應(yīng)速度式） ? 時(shí)間從 0→ t, 濃度從 CA0→ CA積分，得 ln(CA/CA0)=kt 則停留時(shí)間為 式中： CA0， CA－ A組分的初始濃度和經(jīng)過(guò)燃燒時(shí)間 t后的濃度 ， k－反應(yīng)速度常數(shù) k=AeE/RT A－ Arrhenius（ 阿倫尼斯常數(shù) ， 由試驗(yàn)確定 ） E－活化能 ， kcal/， （ 查表 ， 或由試驗(yàn)確定 ） R－通用氣體常數(shù) R＝ T－絕對(duì)溫度 通過(guò)試驗(yàn)或查表求得 k值后 ， 就可以在 DRE（ 分解率 ） ， 停留時(shí)間和破壞溫度之間進(jìn)行計(jì)算 （ 即互相求值 ） )/l n (1 0AA CCkt ??例 4：求停留時(shí)間 ? 試計(jì)算在 800℃ 的焚燒爐中焚燒氯苯，當(dāng) DRE分別為 99%，%， %時(shí)的停留時(shí)間（查表知，氯苯的 A= 1017，E=76600， R=） ? 停留時(shí)間是計(jì)算焚燒爐容積的重要數(shù)據(jù)，由停留時(shí)間，固廢的通過(guò)率（處理量）還可以計(jì)算所需的焚燒爐容積。 ? 焚燒最主要的二次污染是大氣污染 ， 即某些有機(jī)組分和煤煙的污染 。 其毒性比氰化物大一千倍 。 (主要是有氯及氯化物的存在 ) c. 二惡英的防治 ? 采用專用焚燒設(shè)備 ? 熔鹽焚燒爐 （見(jiàn)圖 61） ? 熔鹽一般由 90%的碳酸鈉和 10%的硫酸鈉組成；其中，硫酸鈉起催化作用； ? 焚燒在熔鹽下部進(jìn)行，有機(jī)鹵化物的焚燒產(chǎn)物被熔鹽截留； ? 有害廢物的去除率可達(dá) %以上。 圖 6 1 熔鹽焚燒爐 1進(jìn)料口； 2液體廢物加料口； 3燃燒空氣； 4熔鹽室； 5熔鹽液面控制； 6廢物進(jìn)口； 7熔鹽； 8預(yù)熱噴嘴； 9二次反應(yīng)區(qū)； 10引火源和熔鹽去濕器； 11煙囪 12鹽回收 圖 62 多室焚燒爐 1爐柵； 2灰坑； 3第一燃燒室； 4火焰口； 5二次空氣進(jìn)口； 6混合室燃燒口； 7混合室； 8簾墻口； 9煙囪 （ 2）惡臭的產(chǎn)生與防治 ? 惡臭的產(chǎn)生 ? 主要是燃燒不完全造成的，惡臭物質(zhì)主要是 不完全燃燒的有機(jī)物 ，多為 有機(jī)硫化物或氮化物 ； ? 防治 ? 主要是增強(qiáng)燃燒效果加以解決，包括 ? 添加輔助燃料提高燃燒溫度（ 1000℃ ） ? 利用催化劑燃燒； ? 利用吸附劑吸附處理 ? 利用微生物分解處理 ? 燃燒法的效果更好（無(wú)需二次處理） （ 3）煤煙的產(chǎn)生與防治 煤煙的主要成份也是有機(jī)物，并且，根據(jù)對(duì)煤煙元素的分析， H為 %，因此認(rèn)為煤煙的主要成份是聚合多環(huán)芳烴，分子式為 C40H16。 (2) 煤煙的防治 煤煙的防治第一是防 ? 防 ? 燃燒是高溫分解和深度氧化過(guò)程 ， 徹底的燃燒是不應(yīng)該產(chǎn)生煤煙的 ， 但必須具備高溫和氧氣充足兩個(gè)條件 。 ? 治：則屬于大氣治理的范疇了。 ? 爐渣的主要成份 ? 爐渣的種類 ? 焚燒殘?jiān)睦? ? 燒結(jié)殘?jiān)睦? (1) 爐渣的主要成份 金屬的氧化物 ， 氫氧化物 ， 碳酸鹽 ， 硫酸鹽 ， 磷酸鹽及硅酸鹽 ， 其中 ， 重金屬化合物（ 淋濾溶解出重金屬離子 ） 的危害較大 ， 須加以處理 。 ? 該方法用水量大，達(dá) ，但水能循環(huán)使用。 焚燒的各種理論都是通過(guò)焚燒爐來(lái)實(shí)現(xiàn)的，焚燒爐的種類很多，有通用型，也有專用型，無(wú)論什么爐型，又都是由一些基本的單元構(gòu)成。 ? 貯存能力＝ 2～ 3天的處理量，以保證焚燒爐的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 ? 螺旋擠壓機(jī) ， 將固廢推到爐體內(nèi) ? 基本要求： ? 連續(xù)給入 ， 充滿料斗 ， 使固廢起到密封作用 ， 防止?fàn)t膛內(nèi)的火焰竄出 。 ? 爐膛的襯里主要用耐火磚，有時(shí)加間接冷卻水管。 （ 4）空氣系統(tǒng) 空氣由鼓風(fēng)機(jī)給入，有三種 : ? 上燃空氣：引入到燃燒層的上部，強(qiáng)化固體揮發(fā)份的燃 燒。 ? 二次空氣：用于控制燃燒溫度（即過(guò)量空氣）。 一般：耐火材料襯里爐 EA≈200％ 水壁式冷卻爐 EA＝ 50～ 100％ （ 5） 煙氣系統(tǒng) ? ＜ 40m 低型煙囪 ? ＞ 40m 高型煙囪 ? 煙囪越高，自然抽風(fēng)能力和擴(kuò)散能力都強(qiáng)，但造價(jià)越高。 圖 68 多段焚燒爐 1主燃燒嘴； 2熱風(fēng)發(fā)生爐； 3熱風(fēng)管； 4軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)； 5軸冷卻風(fēng)機(jī)； 6中心軸；7攪拌臂； 8攪拌齒； 9排氣出口； 10加料口； 11熱風(fēng)分配室； 12隔板； 13軸蓋 排氣口 加料口 通風(fēng)通道 熱 風(fēng) 爐 主燃燒嘴 軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 軸冷卻用鼓風(fēng)機(jī) 熱風(fēng)分配器 特點(diǎn) ? 熱效率高，適用范圍廣； ? 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。 ? 特點(diǎn) ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)范圍廣； ? 占地面積大，熱效率低。 圖 612 流化床焚燒爐 1污泥； 2空氣； 3高壓空氣； 4污泥供給管； 5流化床層高度； 6靜止床層高度； 7泡罩； 8熱電偶； 9分配板； 10燃燒兼流化用空氣； 11預(yù)熱空氣； 12燃燒用空氣；13；輔助燃料噴嘴； 14輔助燃料； 15自由空間； 16耐火材料 爐體為垂直的圓柱體，下部有氣流分布板，板上裝有惰性載熱顆粒； 廢物從上部給入，氣體從下部給入，氣體的上升作用使廢物產(chǎn)生流態(tài)化，并進(jìn)行熱交換； 焚燒產(chǎn)生的熱量可貯存在載體中，而載體可加熱空氣； 焚燒溫度以不使載體燒結(jié)為宜； 推薦文獻(xiàn)及思考題 ? 推薦文獻(xiàn) ? [1] 張益 . 生活垃圾焚燒廠中二惡英的產(chǎn)生與控制 . 環(huán)境保護(hù) . ? [2] 王國(guó)剛 . 美國(guó)生活垃圾的焚燒綜合處理 . 中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè) ， ? [3] Louio Theodore、 Joseph Reynolds, Introduction to Hazardous Waster Iucineration, John Wi