城市生活垃圾热分解产物比例与温度的关系
（2）加热速率
➢ 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。 1）在低温-低速加热条件下，有机物分子有足够的时间 在其最薄弱的接点处分解，重新结合为热稳定性固体， 而难以进一步分解，反而产物中固体含量增加； 2）而在高温-高速加热条件下，有机物分子结构发生全 面裂解，产生大范围的低分子有机物，热解产物中气体 的组分增加。
（4）物料性质
1）物料的性质如有机物成分、含水率（如下图）和尺寸大小等对热解 过程有重要影响。 2）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。 3）物料的含水率低，加热到工作温度所需时间短，干燥和热解过程的 能耗就少。热解生成物与残渣占原有固体之比不受含水率的影响。 4）较小的颗粒尺寸有利于促进热量传递、保证热解过程的顺利进行， 尺寸过大时，情况则相反。
2、热解过程及产物
➢ 有机固体废物的热解是一个复杂、连续的化学反应过程， 在反应中包含着复杂的有机物断键、异构化等化学反应。 热解过程可用如下总反应方程式表示：
➢ 有机固体废物→H2、CH4、CO、CO2等＋有机酸 热解温度、加热速率、保温时间、物料性质、反 应器类型以及供气供氧等。
➢ 每个参数都会对热解反应过程和热解产物产生影 响。
（1）热解温度
➢ 温度变化对产品产量、成分比例有较大的影响。 1）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。 2）随着温度的升高，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、炭渣产量相对减少。城市 生活垃圾热分解产物比例与温度的关系（如下图）。
(2)热解温度 将预处理的废轮胎计量、装釜、加热，温度控制在300℃ ～600℃ 之间，如果温度低，胶块反应不彻底，部分胶块呈糊状；如果温度 高，胶块结胶，炭黑失去活性。
(3)热解工艺 废旧轮胎热解工艺主要包括预处理、切片、热解、冷凝、磁选等，
经上述工艺可得到炭黑、溶剂油。
(4)原料种类及产物回收率
是可燃的低分子化合物：气态的有氢气、甲烷、一氧化碳；液态的 有甲醇、丙烔、醋酸、乙醛等有机物及焦油、溶剂油等；固态的主 要是焦炭或炭黑。 （2）反应性质不同。焚烧是一个放热过程，而热解需要吸收大量的热量。 （3）利用方式不同。焚烧产生的热能量大的可用于发电，量小的只可供 加热水或产生蒸汽，适于就近利用，而热解的产物是燃料油及燃料 气，便于贮藏和远距离输送。
8.3 典型固体废物的热解
1、城市垃圾的热解 ➢ 根据处理的方法，热解类型分为以下几种： （1）干馏 （2）固定床 （3）流化床 ➢ 垃圾热解按装备的设置可有单器移动床 、双器循环流化
床之分
沈阳市垃圾热解设计经济效益分析
2、 废橡胶的热解（以废旧轮胎为例）
(1)废旧轮胎预处理 废旧轮胎都不同程度地粘有污垢，所以必须加以清洗，才不影响产 品质量，采用清水冲洗干净，将其晾干，然后用切割机切割为 30cm×45cm 的块状胶块。
3、热解技术与焚烧发相比的明显优点：
（1）它可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油、 碳黑等储存性能源。
（2）热解是一种缺氧分解，产生的废气少，相应地其排放的 废气也少，这有利于减轻对环境空气的污染。
（3）废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在碳黑中。 （4）由于保持在还原性条件，因此三价铬不会转化为六价铬。 （5）氮氧化物的产生量少。
（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（如下图）。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。
（5）反应器类型
1）反应器是热解反应进行的场所，是整个热解过程的关 键。不同反应器有不同的燃烧床条件和物流方式。 2）一般来说，固定燃烧床处理量大，而流态化燃烧床温 度可控制性好。 3）气体与物料逆流行进有利于延长物料在反应器内滞留 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。
废轮胎经热解得炭黑、钢丝、燃料油、燃料气等。
原材料种类及产物回收率
(5)燃料气
废旧轮胎热解过程中产生不凝气体(燃料气)，为防止燃 料气产生二次污染，工艺中将燃料气通过管线由喷枪送 入釜底再次燃烧，作为燃料，节省能源。这样不凝气体 不外排，避免了二次污染。
➢ 相同热解温度下: 1）加热速率高 固相有机物残留率低 2）极高和极低的加热速率 有利于气相热解产物比例的增加 3）中间的加热速率 有利于油性热解产物比例的增加
（3）保温时间
1）物料在反应器中的保温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， 应延长物料在反应器中的保温时间。 2）物料的保温时间与热解过程的处理量成反比例关系。 3）保温时间长，热解充分，但处理量少； 4）保温时间短，则热解不完全，但处理量大。
8.2 热解原理
1、垃圾的焚烧特性 ➢ 热解在工业上也称干馏。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
内的燃料油； （3）纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的碳黑的化学分
解过程。
第八章 固体废物热解处理技术
➢ 本章主要内容为：固体废物热解定义，以及与焚烧的区 别，热解原理，热解适用对象、国内外发展趋势。
➢ 了解固体废物热解定义，以及与焚烧的区别，流态化热 解及国外热解发展趋势。
➢ 理解热解原理，热解适用对象。 ➢ 掌握典型的热解工艺。
8.1 概述
1、定义：有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之分解的过程称为热解。 2、热解法与焚烧的区别 （1）产物也不同。焚烧的产物主要是二氧化碳和水,而热解的产物主要