《有机固体废物热解处理工程设计-环境工程专业毕业设计-毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机固体废物热解处理工程设计-环境工程专业毕业设计-毕业论文.doc（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计有机固体废物热解处理工程设计学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 2012 年 6 月 设 计 总 说 明随着经济的发展，居民生活水平的提高，有机固体废弃物已经对环境卫生造成了严重的影响。因此，人们积极探索着更好的处理处置有机固体废弃物的方法。有机固体废物热解处理工程设计正是探索过程中的一次实践。本设计的主要内容是依据热解气化技术，在循环流化床气化炉中将有机固体废弃物转换为可燃气，利用可燃气发电，把化学能转化为电能。在整个设计过程中进行了风烟量计算，系统阻力计算，流化床设计，燃气净化系统设计，风机、内燃机选型等工作。此外，利用CAD绘制
2、流化床总图、流化床本体图，燃气净化系统图等。关键词： 有机固体废弃物，循环流化床，热解，气化炉General Specification of DesignAlong with the development of economy, the exaltation of residents living standard, the organic solid waste has already resulted in the serious influence on environmental hygiene. Therefore, people actively investigate a b
3、etter processing to handle the method of organic solid waste. Organic solid waste pyrolysis treatment works design is explored in practice. The main content of this design is based on pyrolysis and gasification technology, in the circulating fluidized bed gasifier will of organic solid wastes into a
4、n gas, use of gas power, the chemical energy into electrical energy. In the design process of the air and gas quantity computation, the system friction calculation, fluidized bed design, gas purification system design, the fan, internal combustion engine type selection of the work.In addition, use C
5、AD drawing fluidized bed general layout, fluidized bed body figure, gas purification system graph, etc.Key words : organic solid wastes, circulating fluidized bed, pyrolysis, gasifier目 录1 文献综述11.1 有机固体废弃物的特性21.1.1 有机固体废弃物的物理特性21.1.2 有机固体废弃物的化学特性21.1.3 有机固体废弃物的生物特性31.2 有机固体废弃物处理的传统方法41.2.1 焚烧51.2.2 卫
6、生填埋51.2.3 堆肥51.3 热解工艺51.3.1 按供热方式分类61.3.2 按热解温度分类71.3.3 影响热解的主要参数81.4 有机固体废弃物在流化床气化炉内反应过程111.5 循环流化床气化炉工作原理171.6 设计内容与要求181.7 课题意义182 工艺设计192.1 工艺流程192.1.1 工艺确定192.2 预处理和物料输送192.2.1 破碎机202.2.2 粉粹机212.2.3 物料输送方式212.2.4 传送系统222.3 系统计算222.3.1 流化气体（空气）理论进气量222.3.2 临界流化速度232.3.3 终端速度242.3.4 操作速度242.3.5 床
7、层空隙度242.4 设备计算252.4.1 床径床高设计252.4.2 进气管直径252.5 设备选型262.5.1 气体分布板262.5.2 床型的选择272.5.3 流化床主体的设计282.5.4 返料装置的设计282.6净化系统302.6.1 旋风分离器的设计302.6.2 水冷塔的设计342.7 风机和电机的选择372.7.1 系统阻力计算372.7.2 系统风量计算382.7.2 风机电机参数392.8 燃气内燃机选型393 技术经济性分析41结 论43参 考 文 献44致 谢46附录A .47附录B .48附录C .49附录D .50附录E .511 文献综述目前，我国有机固体废弃
8、物排放量逐年增多，给农村和城市环境造成严重威胁。厨余垃圾、畜禽粪便、农村秸秆、污泥、食品加工废弃物等有机固体废弃物含有大量病原微生物，有机N、P污染物，并会产生恶臭物质，污染越来越严重，其无害化处理已成为我国可持续发展所无法回避的重大环境问题。近几年，我国在城市生活垃圾方面的管理发展较快，已经逐步建立了适合我国的国情的管理体系，包括法律法规的建立和完善。从1989年颁布中华人民共和国环境保护法以来，我国陆续实施了很多有关城市固体废弃物管理的法律、法规，如中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法、城市市容和环境卫生管理条例、城市生活垃圾管理办法等。在管理制度政策方面，我国正在逐步建立城市分类收集制
9、度、城市垃圾收费制度等。但对畜禽养殖业和农业固体废弃物的管理起步较晚，还没有形成系统的管理体系。就全国水平而言，真正达到标准无害化处理的垃圾不到30。与许多发达国家相比，中国城市生活垃圾管理体系仍然很不健全，主要表现在缺少对垃圾中有用成分进行回收、利用的管理机制和技术设备，缺少鼓励垃圾减量化的措施，垃圾的全过程管理尚未实现。随着经济发展、居民生活水平的提高和城市化速度的加快，我们应该积极研究有机固体废弃物减量化、无害化、资源化的新技术新工艺，努力完善各项技术规范与控制标准。1.1 有机固体废弃物的特性1.1.1 有机固体废弃物的物理特性有机固体废弃物的物理性质与其组成密切相关。组成不同，物理性
10、质一般也不同。一般用组成、含水率、容重这三个参数来表示有机固体废弃物的物理性质1。(1)组成有机固体废弃物的组成一般以各成分含量占有机固体废弃物总质量百分比来表示，即以湿基率表示；亦可按照干基率来表示，即将其烘干后，去掉水分再称量。(2)含水率含水率的定义为单位质量固体废弃物中含水量，有质量分数表示。含水率是有机固体废弃物物理特性的的主要参数，是确定有机固体废弃物处理过程中必不可少的测点项目。有机固体废弃物的含水率随废弃物种类、成分、季节、气候等条件而变化。餐厨垃圾含水率较高，一般为70%90%；污泥含有大量的水分，含水率为75%99%；城市垃圾和农业废弃物中含水率相对较低。有机固体废弃物水分
11、的测定一般采用烘干法，温度通常控制在1051，烘干时间应以达到质量恒定为准，一般烘烤4h5h。(3)容重有机固体废弃物在自然状态下单位体积的质量称为有机固体废弃物的容重，以kg/l，kg/m3或t/m3表示。容重是有机固体废弃物的重要特性之一，它为有机固体废弃物储存空间大小、运输机具大小、处置构筑物和设施规模的选择和设计提供重要依据。1.1.2 有机固体废弃物的化学特性有机固体废弃物化学特性参数主要有元素组成、挥发份、发热值。(1)元素组成元素组成主要指C、H、O、P、S及灰分的质量分数。有机固体废弃物中化学元素组成是很重要的特性参数，对有机固体废弃物处理工艺的选择和资源化利用程度的评估是非常
12、重要的。化学元素组成的测定可以为有机固体废弃物是否适宜堆肥化处置生产有机肥料和饲料提供判断依据；也可以估算出有机固体废弃物的发热值，确定有机固体废弃物焚烧处置回收能源的适用性；并可以判断提取其有机化合物及化学元素的可能性。(2)挥发分挥发分是指有机固体废弃物中挥发性固体的含量，它是反映废弃物中有机物含量近似值的指标参数。挥发分以废弃物在600下的灼烧来量作为指标，它的测定方向简单、快速。挥发分为分析有机固体废弃物可生化性，判断能否选用堆肥处理工艺提供依据。(3)发热值单位质量有机固体废弃物完全燃烧，并使反应产物回到参加反应物质的起始温度时能放出的热量，称为有机固体废弃物的发热值根据燃烧产物中水
13、分存在状态的不同又分为高位发热值和低位发热值。高位发热值是指单位质量有机固体废弃物完全燃烧产物中的水分冷凝为0的液态水所放出的热量；低位发热值是指单位质量有机固体废弃物完全燃烧后，燃烧产物中的水分冷却为20的水蒸气所放出的热量。有机固体废弃物的发热值对分析燃烧性能，判断能否选用焚烧处理工艺提供重要依据。例如，当城市生活垃圾的低热值大于3350kJ/kg时，垃圾焚烧过程基本不用加入助燃剂，可以实现自然燃烧。1.1.3 有机固体废弃物的生物特性有机固体废弃物的生物特性可从两个方面分析。(1)有机固体废弃物本身所具有的生物性质及对环境的影响有机固体废弃物来源广泛、种类繁多，包括城乡生活垃圾、畜禽粪便
14、、生活污水和工业有机废水处理产生污泥、作物秸秆、木屑、果皮、蔬菜废弃物等，这些有机固体废弃物本身含有的有机生物体很复杂，其中有不少生物性污染物。城市生活垃圾中含有多种有害病原菌和寄生虫卵，还含有植物虫害、草籽、昆虫及昆虫卵，造成生物性污染，威胁人体健康。畜禽粪便和污泥中常会发现更多病原细菌、病毒、原生动物及后生动物，尤其是肠道病原生物体，典型的寄生虫有阿米巴溶组织、各种线虫（如蛔虫、血吸虫、钩虫等），尤其是蛔虫卵，在污水和污泥中广泛存在。畜禽粪便中的病原微生物和寄生虫卵及其孳生的大量蚊蝇，使畜禽粪便排入环境中病原种类增多，出现病原菌和寄生虫的大量繁殖，造成传染病的爆发流行并传播多种疾病。据分析畜牧场所在地排放的每毫升污水中平均含33万个大肠杆菌和69万个肠球菌。有机固体废弃物如管理不善，在自然堆放过程中易于腐败分解，污染环境，尤其是粪便、生活污水污泥，若不进行无害化处理易造成水体的生物性污染，总之有机固体废弃物生物性污染对环境及人体健康带来有害影响，有机固体废弃物资源化、无害化处理对处置对并消灭上述致病性生物体具有十分重要的意义。(2)有机固体废弃物可生化性有机固体废弃物通过生物转化使有害污染物的毒性随之改变。对于有机固体废弃物在环境中的
