影响垃圾热解气化的因素

主要因素有：温度、加热速率、反应时间等。

另外，废物的成分、反应器的类型及作为氧化剂的空气供氧程度等，都对热解反应过程产生影响。

(1)、温度。

温度是热解过程最重要的控制参数。

温度变化对产品产量、成分比例有较大的影响。

在较低温度下，有机废物大分子裂解成较多的中小分子，油类含量相对较多。

随着温度升高，除大分子裂解外，许多中间产物也发生二次裂解，C5以下分子及H2成分增多，气体产量成正比增长，而各种酸、焦油、炭渣相对减少。

气体成分与温度有以下变化规律：随着温度升高，由于脱氢反应加剧，使得H2含量增加，C2H4、C2H6减少。

而CO和CO2的变化规律则比较复杂，低温时，由于生成水和架桥部分的分解次甲基键进行反应，使得CO2、CH4等增加，CO减少。

但在高温阶段，由于大分子的断裂及水煤气还原反应的进行，CO含量又逐渐增加。

CH4的变化与CO正好相反，CH低温时含量较小，但随着脱氢和氢化反应的进行，CH4含量逐渐增加，高温时，CH4分解生成H2和固形炭，因而含量下降，但下降较缓慢。

(2)、加热速率。

加热速率对生成产品成分比例影响较大。

一般来说，在较低和较高的加热速率下，热解产品气体含量高。

而随着加热速率的增加，产品中水分及有机物液体的含量逐渐减少。

(3)、反应时间。

反应时间是指反应物料完成反应在炉内停留的时间。

它与物料尺寸、物料分子结构特性、反应器内的温度水平、热解方式等因素有关，并且它又会影响热解产物的成分和总量。

一般而言，物料尺寸愈小，反应时间愈短。

物料分子结构愈复杂，反应时间愈长。

反应温度愈高，反应物颗粒内外温度梯度愈大，这就
会加快物料被加热的速度，反应时间缩短。

热解方式对反应时间的
影响就更加明显，直接热解与间接热解相比热解时间要短得多。

因
为直接热解可理解为在反应器同一断面的物料基本上处于等温状态，而壁式间接加热，在反应器的同一断面上就不是等温状态，而存在
一个温度梯度。

反应器内径(或当量内径)愈大，温度差愈大。

所以，间接热解的反应器内径尺寸都做得较小，日本日立公司的多管式热
解方案就是采用较小的管径。

如果采用中间介质的间接热解方式，
热解反应时间直接与处理量有关，处理量大小与反应器的热平衡直
接相关，与设备的尺寸相关。

如采用间接加热的沸腾床，它的反应
时间短，但单位时间的处理量不大，要加大处理量，相应的设备尺
寸也很大。

反应时间与热解产物的关系，与热解温度和物料的分子
结构相关。

若其他反应条件相同，只考虑反应时间因素，则反应时
间愈长，热解的气态和液态产物愈多。

时间短，小分子的气态产物
占热解气体积的百分比较大。

在反应器中的停留时间决定了物料分
解转化率。

为了充分利用原料中的有机质，尽量脱出其中的挥发分，应使废料在反应器中保温时间延长。

挥发分的脱除效率用有机质总
转化率表示。

有机质总转化率是指挥发性产品与原料有机质的重量
比例，表示有机质热解的转化程度。

废料的保温时间与热解过程的
处理量成反比关系。

保温时间长，热解充分，但处理量少；保温时
间短，则热解不完全，但可以有较高的处理量。

不同的废物原料其
可热解性不一样。

有机物成分比例大，热值高，则可热解性相对较好，产品热值高，可回收性好，残渣少。

废物的含水率低，则干燥
过程耗热少，将废物加热到工作温度所需时间短。

废物较小的颗粒
尺寸将促进热量传递，保证热解过程的顺利进行。

反应器是热解反
应进行的场所，是整个热解过程的中枢，不同的反应器有不同的燃
烧床条件和物料流方式。

一般来说，固定燃烧床处理量大，而流态燃烧床温度可控性好。

气体与物料逆流行进使物料在反应器内滞留时间相对延长，从而有较高的有机物转化率，而气体与物料顺流行进方式可促进热传导，加快热解过程。

空气或氧可作为热解反应中的氧化剂，使废料发生部分燃烧，提供热能供热解反应的进行。

但由于空气中含有较多的N2，使产品气体的热值降低。

2020/1/13。