什么是热裂解？热裂解在固废处置中有哪些具体应用？

1什么是热裂解？

热裂解是指在加热物质时，经过系列反应生成可燃油、可燃气体等物质。反应过程，第一阶段（干燥阶段），温度为200℃，固废会在温度升高时烘干，挥发多余的水分;第二阶段（干馏阶段），温度200～500℃，固废性质随着温度升高发生变化，大分子被裂变成小分子，随后生成含碳化合物；第三阶段（气体生成阶段），固废持续裂解，最终生成甲烷、氢气等气体。

2热裂解需要用到哪些设备？

热裂解需要诸多专业的设备，主要包括进料系统，该系统为外配套设备，主要对固废处理，对其进行挤压和传输，送至一次燃烧室；一次燃烧室是热裂解的核心区域，固废在缺氧、高温环境下生成有机气体，干燥处理后送至二次燃烧室。在一次燃烧室残留的固废经工艺处理后，和输送的氧气燃烧生成残留物。一般来讲，二次燃烧室的时间、温度可调整，经过科学的生产工艺，生成所需产物。

热裂解设备

3热裂解在固废处置中有哪些具体应用？

油泥热裂解处理

油泥热裂解处理现场

石油开采过程中通常会产生很多的含油污泥，若得不到及时、有效的处理，将严重破坏环境。目前，热裂解法针对含油污泥的处置，已从试验转变为实践。热裂解属于无害化技术，相较于焚烧法，虽然专业性、投资高，但是处置效果好。具体操作中，先对含油污泥进行脱水干燥处理，然后送至炉窑热解，此时要求温度处于500～600℃。在无氧环境下，含油污泥重组，此过程需添加氮气。经由热裂解处理后，污泥残渣可达排放标准。总之，热裂解技术是一种相对成熟的处置含油污泥的技术，我国多数的油田已开始使用该技术处置含油污泥，并取得一定的效果，说明热裂解技术大范围推广成为可能。

废轮胎热裂解处理

废轮胎热裂解处理现场

随着汽车行业的发展，居民购车量不断增加，汽车逐渐成为出行必备品。此背景下，废旧轮胎的数量持续上涨。对于废旧轮胎的处理，目前也有很多种方法，如制胶、翻新、热裂解等，其中热裂解凭借诸多优势，得到多个国家的认可。轮胎的成分是橡胶，热裂解过程中会产生炭、油和气。其中，热解气的主要成分是碳氢、氢气组合烃类，含氧量极少。热解气为热能，可以重复使用，是一种价值极高的分解产物，有助于实现垃圾的无害化处理。热解油黏度低，热度高，芳香烃含量高，在一次和二次反应时易受时间和温度影响。现阶段，热解油已作为燃料广泛使用。热解炭是轮胎热解过程中产生的，温度达500℃时产量更高。可通过不同工艺回收利用，但是热解炭有害元素多，利用程度有限。利用热裂解技术处置废旧轮胎，可有效回收利用相关资源，但考虑到此工艺复杂，影响因素多，目前尚未大范围地应用，在未来的研究实验中，应重点提高对废液、废气体的回收率，提升热解炭的质量。

生活垃圾热裂解处理

生活垃圾裂解处理现场

现阶段，生活垃圾的处置方法比较多，但是处置结果均影响着生态环境。基于此，开始利用热解气体焚烧法进行处置，此方法是各种方法结合后形成的。生活垃圾经过热解后分离有害金属，残留物再进行燃烧（在无氧环境下操作），减少有害物质的氧化和残留。同时，无氧环境下进行燃烧，不会生成CuCl2，更不会生成二噁英。热解过程在反应器内进行，常用反应器为回转窑反应器、流化床反应器、固定床反应器，这些反应器各有优点和缺点，其中回转窑反应器操作简单，热解反应不彻底；流化床反应器效率高，物料用量少，但对设备的要求较高，增加成本；固定床反应器效率高，适用于多种原料，但单次处理量较小。因此，在选择处置设备时，应结合实际情况。而借助热裂解技术处置生活垃圾过程中，可直接借助垃圾处理产生的热量发电，有助于节约电能，避免环境污染。

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