热解ppt课件

适用范围较广，主要是对热值 需考虑废物的组成、性质和7 数
的要求
量等
固体废物的热解与焚烧相比有下列优点:
①可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料 油和炭黑为主的贮存性能源；
②由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环 境的二次污染；
③废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭 黑中；
④ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ⑤ NOx的产生量少。
控制工艺？
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二、热解影响因素
1、温度（影响最大）
较低温度：大分子→中小分子 （油类含量较 高）
较高温度：二次裂解 较高）
（C5以下分子及H2含量
结合加热速率
低温-低速：有机物分子在最薄弱的接点处分 解，重新结合为热稳定性固体，难以再分解， 固体含量增加。
高温-高速：全面裂解，低分子有机物及气体
组成增加。
过程的关键。不同反应器有不同的燃烧床条 件和物流方式。
一般来说，固定燃烧床处理量大，而流态化 燃烧床温度可控性好。气体与物料逆流行进 有利于延长物料在反应器内的滞留时间，从 而可提高有机物的转化率；气体与物料顺流 行进可促进热传导，加快热解过程。
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6．供气供氧
空气或氧作为热解反应中的氧化剂，使物料 发生部分燃烧，提供热能以保证热解反应的 进行。因此，供给适量的空气或氧是非常重 要的，也是需要严格控制的。供给的可以是 空气，也可以是纯氧。由于空气中含有较多 的N2，供给空气时产生的可燃气体的热值较 低。供给纯氧可提高可燃气体的热值，但生 产成本也会相应增加。
在实际生产中，有两种分类方法是最常用的：一是 按照生产燃料目的将热解工艺分为热解造油和热解 造气；二是按热解过程控制条件将热解工艺分为高 温分解和气化。
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煤的干馏
木炭加工
秸秆气化
4、热解的应用
塑料裂解
废旧轮胎 裂解
生活垃圾
等热解
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思考： 1、热解的目的是什么？该如何评
价热解效果的好坏？ 2、如果要获得目标产物，该如何
程。
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❖ 关于热解的最经典的定义是斯坦福研究 所提出的，即在不向反应器内通入氧、 水蒸气或加热的CO条件下，通过间接 加热使含碳有机物发生热化学分解，生 成燃料的过程。
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2.热解原理
有机固体废物 热量 无O2或缺O2 可燃气 液态油 固体燃料 炉渣
焚烧：有机物+O2 = CO2+H2O+其它简单无机物+热量
可燃气主要包括C1-5的烃类、氢和CO气体； 液态油主要包括甲醇、丙酮、乙酸、C25的烃类 等液态燃料。 固体燃料主要含纯碳和聚合高分子的含碳物。
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热解和焚烧对比
焚烧
热解
放热反应
吸热反应
有氧
无氧或者缺氧
直接利用燃烧释放的热能 热利用率较低
将固废中蕴藏的热能以可燃 气、液、固的形式驻留
热利用率较高
废气难处理易造成二次污染 不产生大量废气，污染轻
三、热解反应器
一个完整的热解工艺包括进料系统、反应器、回收 净化系统、控制系统几个部分。其中，热解反应器 是整个热解工艺的核心，热解过程此发生。不同的 反应器类型往往决定了整个热解反应的方式以及热 解产物的成分。
反应器有很多种，一般根据燃烧床条件和内部物流 方向进行分类。根据燃烧床条件，可分为固定床、 流化床、旋转炉、分段炉等；物流方向是指反应器 内物料与气体的相对流向，可分为顺流、逆流、交 流（错流）等。
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不同热解工艺的热解产物
工艺 炭化
加压炭化 常规热解
真空热解 快速热解
停留时间 加热速率
几小时～几 天
15min～2h
几小时 5～30min
极低
中速 低速 中速
2～30s
0.1～2s 小于1s 小于1s
中速
高速 高速 极高
温度/℃
主要产物
300～500 焦炭
450 400～600 700～900
350～450 400～650 650～900 1000～3000
焦炭
焦炭、液体1） 和气体2） 焦炭和气体
液体
液体 液体和气体 气体
注：1）液体成分主要有乙酸、乙醇、丙酮及其他碳水化合物组成的焦油或化合物2组0 成， 可通过进一步处理转化为低级的燃料油；
2）气体成分主要由氢气、甲烷、碳的氧化物等气体组成。
低温热解：T<600℃。农业、林业
和农业产品加工后的废物用来生产低硫
低灰的炭，生产出的炭视其原料和加工
的深度不同，可作不同等级的活性炭和
水在同一设备中进行， 热分解过程可分成单塔式和双塔式。按热解过程是 否生成炉渣可分成造渣型和非造渣型。按热解产物 的状态可分成气化方式、液化方式和碳化方式。还 有的按热解炉的结构将热解分成固定层式、移动层 式或回转式，由于选择方式的不同，构成了诸多不 同的热解流程及热解产物。
热解
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提问：木材如何才能变成木炭？ 炭化属于热解中的一种工艺
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一、热解处理的基本理论
热解是一种古老的工业化生产技术，该 技术最早应用于煤的干馏，所得到的焦
炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。
1. 定义：热解在工业上也称为干馏，是
利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺
氧条件下，使有机物受热分解成分子量
较小的可燃气、液态油、固体燃料的过
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4．物料性质
物料的性质如有机物成分、含水率和尺寸大 小等对热解过程有重要影响。
有机物成分比例大、热值高的物料，其可热 解性相对就好、产品热值高、可回收性好、 残渣也少。
物料颗粒的尺寸较小有利于热量传递、保证 热解过程的顺利进行，尺寸过大时，情况则 相反。
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5．反应器类型 反应器是热解反应进行的场所，是整个热解
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热分解产物比例与温度的关系 15
2、加热速率
影响热解产物的生成比例。通过加热温度和 加热速率的结合，可控制热解产物中各组分 的生成比例。
3．停留时间 决定物料分解转化率。
为了充分利用原料中的有机物质，尽量脱出 其中的挥发分，应延长物料在反应器中的停 留时间。
停留时间长，热解充分，但处理量少；停留 时间短，则热解不完全，但处理量大。
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3、热解工艺分类
直接（内部）供热：供给适量空气使
有机物部分燃烧，提供热解所需热量
按供热方式
（获得低品位燃气）
间接（外部）供热：从外界供给热 解所需热量
（燃气品位高但供热效率低）
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高温热解：T>1000℃，供热方式 几乎都是直接加热
按热解温度
中温热解：T=600～700℃，主要 用在比较单一的废物的热解，如废轮 胎、废塑料热解油化