热解及其原理
更新时间：2009-03-18 14:31
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热解的定义
热解在英文中使用“Pyrolysis”一词,在工业上也称为干馏。它是将有机物在无氧或缺氧状态下加热,使之分解为:
(1) 以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体;
(2) 在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在内的可燃油;
(3) 纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的炭黑的化学分解过程。
热解原理
热解为在一次燃烧室供给不足量之助燃空气,使在一定温度(650 ℃～850 ℃) 内进行裂解。其中可燃物质于高温缺氧下分解为短链有机气体及微量氢气,但由于缺氧,这些有机气体将流入二次燃烧室焚化,而留在一次炉则为固定碳及灰份。固定碳的氧化速率较慢,故需提供较长的时间供氧,使之反应成CO 或CO2 ,以达完全燃烧。一般而言,热解式焚化炉设计的单位炉床负荷较小,且以底部供气, 使固定碳有良好的燃烧反应环境,故具极佳之灰份品质及减量效果。
以聚烯烃类为例,其分子结构通常是以数千到数万单位计的直链碳氢化合物,横向连接的碳—碳键形成主链。当其在还原条件下加热时,随着温度的上升,首先熔融软化为液体。对熔融体进一步加热,如果外界提供的能量大于主链的结合键能,则塑料分子将发生随机裂解,生成低分子的碳氢化合物。将热解生成的低分子产物再通过合成沸石催化剂, 其碳链进一步断裂生成分子量更小的碳氢化合物。在不同温度,不同条件下裂解程度不一样,产生的产物也不同,根据所达到要求,可以在相应条件下得到不同的产品加以利用,或最大限度的热能回收。
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