焚烧和气化都是用于废物管理的热处理过程，但它们在机制、产物和环境影响方面存在显著差异。焚烧涉及在过量氧气存在下对废弃物进行完全燃烧，产生热量、灰烬和烟气。而气化是一种在受控环境中、有限氧气下发生的局部氧化过程，将碳质材料转化为主要由氢气、一氧化碳和二氧化碳组成的合成气（syngas）。主要区别在于每种工艺的化学反应、最终产物和应用。
关键点解释：
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化学过程和氧气供应：
- 焚烧：此过程涉及在过量氧气存在下对废弃物进行完全氧化。化学反应是放热的，释放大量热能。主要目标是减少废物量并以热能形式发电。
- 气化：气化是一种在受控环境中、有限氧气下发生的局部氧化过程。该过程是吸热的，需要外部热源来驱动反应。目标是将固体或液体碳质材料转化为气态燃料（合成气），可用于能源生产或化学合成。
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最终产物：
- 焚烧：焚烧的主要最终产物是热量、灰烬和烟气。热量可用于发电或区域供热。灰烬通常含有不可燃物质，可能需要进一步处理或处置。烟气包括二氧化碳、水蒸气以及潜在的有害污染物，如二恶英和呋喃，这些必须在排放到大气中之前进行处理。
- 气化：气化的主要产物是合成气，一种氢气、一氧化碳和二氧化碳的混合物。这种合成气可用作发电燃料或化学品生产的原料。该过程还会产生少量固体残渣，称为炉渣，通常是惰性的，可用于建筑材料。
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环境影响：
- 焚烧：虽然焚烧减少了废物量并产生了能量，但如果控制不当，它会产生有害排放物，包括二恶英、呋喃和重金属。先进的焚烧厂配备了污染控制技术以最大程度地减少这些排放，但该过程仍会导致温室气体排放，主要是二氧化碳。
- 气化：气化通常被认为比焚烧更环保。该过程产生的污染物和温室气体更少，并且合成气可以更有效地清洁和利用。此外，气化可以处理更广泛的原料，包括生物质和城市固体废物，使其成为废物管理更通用的选择。
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能源效率：
- 焚烧：焚烧的能源效率相对较高，因为产生的热量可以直接用于发电或供热。然而，整体效率取决于废物的质量和焚烧厂使用的技术。
- 气化：与焚烧相比，气化可以实现更高的能源效率，特别是当合成气用于联合循环发电厂或化学合成时。合成气还可以储存和运输，提供能源使用的灵活性。
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应用：
- 焚烧：焚烧广泛用于城市固体废物管理、医疗废物处置和危险废物处理。它在土地有限的城市地区特别有效。
- 气化：气化用于各种应用，包括发电、化学品生产和生物燃料。它也正在被探索作为碳捕获和储存（CCS）的方法，以减少温室气体排放。
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原料灵活性：
- 焚烧：焚烧通常仅限于可燃废弃物。不可燃物质，如金属和玻璃，不适合焚烧，必须在处理前分离。
- 气化：气化可以处理更广泛的原料，包括生物质、煤炭、城市固体废物，甚至某些类型的危险废物。这种灵活性使气化成为废物管理和能源生产更通用的选择。
总而言之，虽然焚烧和气化都用于废物管理和能源回收，但它们在化学过程、最终产物、环境影响和应用方面有所不同。气化具有多项优势，包括更高的能源效率、更低的排放和更大的原料灵活性，使其成为可持续废物管理和能源生产的有前景的技术。
总结表：
| 方面 | 焚烧 | 气化 |
|---|---|---|
| 化学过程 | 过量氧气下的完全氧化（放热）。 | 有限氧气下的部分氧化（吸热）。 |
| 最终产物 | 热量、灰烬和烟气（CO2、H2O、污染物）。 | 合成气（H2、CO、CO2）和惰性炉渣。 |
| 环境影响 | 更高排放（二恶英、呋喃、CO2）；需要污染控制。 | 更少污染物，更低温室气体排放，更清洁的合成气。 |
| 能源效率 | 热量产生效率高；效率取决于废物质量和技术。 | 效率更高，尤其是在联合循环发电厂中使用合成气时。 |
| 应用 | 城市、医疗和危险废物管理。 | 发电、化学品生产、生物燃料和碳捕获。 |
| 原料灵活性 | 仅限于可燃废物；不可燃物必须分离。 | 处理生物质、煤炭、城市废物和某些危险废物。 |
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