劉洋,黃亞繼,董新新,丁雪宇,楊曉域,王新宇,張臻榮,曹歌瀚,李志遠,田新啟
(東南大學能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室,江蘇 南京 210096)
由于經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提升,我國垃圾產量逐年增加,2019 年生活垃圾清運量達2.42 億噸,較2018 年增長6.16%,其中金屬、玻璃等易于分揀和再利用,剩余可燃組分是生活垃圾處理的重點對象。現有可燃生活垃圾處理方式主要有填埋、堆肥和焚燒等,而目前我國填埋生活垃圾占比高達61.4%,不僅占用寶貴的土地資源,同時對土壤、水體造成不可逆損害。氣化技術通過熱化學方式將可燃生活垃圾轉變為氣體(燃氣)、液體(焦油)和固體(灰渣)三相產物,在能量回收和靈活處理方面效果顯著,可實現可燃生活垃圾的減量化、資源化利用,近年來逐漸成為固廢處理領域的研究重點。然而可燃生活垃圾天然含有硫元素,氣化過程中易被釋放并轉變成以HS 和SO為主要形式的含硫污染物,對人體健康和生態環境造成不可忽視的威脅,因此需要對其進行高效脫除。
脫除含硫污染物的方法包括原料除硫、反應固硫和產物脫硫,目前工業燃煤可通過原料除硫和產物脫硫實現“近零排放”,但對于來源廣泛、組成復雜、非均質的可燃生活垃圾,原料除硫難以實現、產物脫硫成本較高,而在氣化過程中進行原位固硫則具有獨特優勢。針對HS和SO特性,將固硫劑與可燃生活垃圾混合氣化并從產氣中直接脫除含硫污染物稱為原位固硫技術,此種技術利于簡化工藝流程。……