云南昆明滇重礦機的固廢熱解爐首創(chuàng )性地將干餾、炭化為一體，生活垃圾、醫療垃圾、廢舊輪胎等固體廢物在熱解爐內在高溫低氧條件下可分解出可燃氣體并最終減量為炭黑、橡膠油等，在用作農林生物質(zhì)（木材、稻殼、秸稈等）的熱解作業(yè)時(shí)可回收有機肥料、木焦油、木醋酸、可燃氣體等。熱解裂變爐內部的溫度對于熱解、炭化效果起著(zhù)決定性的作用，但云南垃圾熱解爐技術(shù)工程師在對客戶(hù)進(jìn)行回訪(fǎng)時(shí)發(fā)現部分用戶(hù)對這一點(diǎn)沒(méi)有清醒的認識，現在我們就組織昆明熱解爐技術(shù)組的專(zhuān)家以生物質(zhì)熱解爐為例，做一個(gè)熱解裂變爐內溫度對熱解效果的影響做一個(gè)系列性的技術(shù)普及，共分三部分，這是第一篇。
1、垃圾熱解爐內部溫度對熱解氣體成分影響
我們先來(lái)看下，在熱解裂變爐的研發(fā)過(guò)程中，昆明熱解爐工程師系列實(shí)驗研究中形成的一個(gè)數據表，表內為不同熱解溫度下，木材、稻殼熱解氣體中的成分分布：
| 物料 | 熱解溫度(℃) | 熱解裂變爐分解氣體的平均成分(%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H2 | CO | CH4 | CO2 | C2H4 | C2H6 | ||
| 木塊 | 550 | 5.74 | 36.35 | 14.80 | 37.55 | 3.07 | 2.45 |
| 650 | 7.80 | 33.55 | 17.22 | 33.90 | 4.50 | 3.05 | |
| 750 | 11.72 | 33.90 | 18.50 | 30.10 | 4.33 | 1.45 | |
| 850 | 11.76 | 37.41 | 18.30 | 27.25 | 4.15 | 1.14 | |
| 稻殼 | 550 | 4.56 | 28.02 | 11.20 | 53.00 | 1.25 | 2.01 |
| 650 | 5.05 | 28.97 | 13.50 | 47.50 | 1.85 | 3.11 | |
| 750 | 8.03 | 31.10 | 14.90 | 39.45 | 2.71 | 3.95 | |
| 850 | 9.01 | 30.30 | 15.30 | 41.20 | 2.50 | 1.85 | |
從上表中，我們可以看出兩者熱解出來(lái)的氣體成分基本類(lèi)似，含氧氣體（CO2和CO）的含量合計占比達到60%以上，這也是可以理解的，因為木材和稻殼的分子結構中含有大量的羰基、羥基、羧基等含氧官能團，這些成分隨著(zhù)葡基轉移、脫水和消去而裂解成小分子氣體。
CO2在較低溫度生成，所以隨著(zhù)熱解溫度的提升，CO2的含量不斷降低；
而H2的含量則隨著(zhù)熱解文圖的提升而增加，這是因為高溫促進(jìn)了后續芳香化縮合反應，析出更多的H2；
CH4來(lái)源于低溫時(shí)的脫甲基反應和高于500℃時(shí)的醚鍵斷裂，此外熱解揮發(fā)產(chǎn)物的二次裂解反應來(lái)源之一，所以CH4的含量隨熱解溫度的提高而增多，根源就在這里發(fā)生了二次裂解反應；
C2H4和C2H6的含量則很特別，隨著(zhù)熱解溫度的不斷升高呈現出一個(gè)先升后降的波峰形狀，這是因為較高的溫度促使C2H4和C2H6的發(fā)生了高溫裂解。
總而言之，在熱解氣體成分方面，生物質(zhì)熱解出來(lái)的燃氣與廢舊輪胎熱解爐（以及PE熱解）熱解出的燃氣相比，CH4、C2H4和C2H6的含量較低，而含氧氣體類(lèi)的CO2和CO的含量要高得多，所以在可燃性方面，生物質(zhì)熱解爐出來(lái)的氣體品質(zhì)遠低于廢舊輪胎熱解爐。
2、熱解溫度對氣體密度和熱值的影響
我們先來(lái)看下云南熱解爐技術(shù)專(zhuān)家的技術(shù)數據：
上圖中就是熱解裂變爐溫度變化導致的熱解氣體的密度和熱值變化，從中我們可以看出，隨著(zhù)熱解溫度的升高，熱解氣體的密度不斷下降，這是由于較高溫度下促使更多的低密度氣體（H2、CH4）的析出，而密度較大的CO2、C2H4、C2H6的含量則不斷下降，這一點(diǎn)我們可以在表1中看到，因此整個(gè)熱解氣體也被稀釋而密度下降。
在昆明熱解爐專(zhuān)家組的系列實(shí)驗中，稻殼析出燃氣的平均熱值在熱解溫度750℃時(shí)達到峰值；而木塊熱解析出氣體的平均熱值則650℃時(shí)較高。這就說(shuō)明，我們不能一味地想當然認為提高熱解溫度可以促使反應更徹底，其實(shí)不然，越高的熱解溫度反而會(huì )降低燃氣熱值，這個(gè)根源在于更高溫度下，高熱值的C2H4、C2H6會(huì )發(fā)生強烈的二次裂解反應，降低了燃氣的熱值。
3、熱解溫度對熱解氣體能量份額的影響
這個(gè)計算方式非常復雜，我們在這里就不列示出來(lái)了，有興趣的可以通過(guò)0871-63540976和云南垃圾熱解爐技術(shù)工程師聯(lián)系獲取更加詳盡的技術(shù)資料。我們直接來(lái)看圖：
圖中顯示的是熱解氣體產(chǎn)物熱含量占原始物料熱含量的份額隨熱解終溫的變化分布圖。氣體產(chǎn)物熱含量占原始物料熱含量的份額隨熱解溫度的升高而增大，但需要注意的是，這并不說(shuō)明越高的熱解溫度越有利于氣體析出，因為熱解裂變爐內發(fā)生的是吸熱反應，高的熱解溫度意味著(zhù)要消耗掉更多的熱能。適宜的熱解溫度需要綜合考量物料特性、加熱方式、熱解爐型等多個(gè)因素。
以上就是關(guān)于垃圾熱解炭化爐熱解溫度對析出燃氣的影響分析，云南昆明滇重礦機以技術(shù)為先導、以服務(wù)為核心，全力打造系列環(huán)保除塵設備、零污染的垃圾處理設備和高效的尾礦綜合處理回收設備，助力國家環(huán)保事業(yè)，為了我們更加綠色、健康的環(huán)境貢獻自己的技術(shù)和能力。
