云南昆明滇重礦機(jī)的固廢熱解爐首創(chuàng)性地將干餾、炭化為一體,生活垃圾、醫(yī)療垃圾、廢舊輪胎等固體廢物在熱解爐內(nèi)在高溫低氧條件下可分解出可燃?xì)怏w并最終減量為炭黑、橡膠油等,在用作農(nóng)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(jī)肥料、木焦油、木醋酸、可燃?xì)怏w等。熱解裂變爐內(nèi)部的溫度對(duì)于熱解、炭化效果起著決定性的作用,但云南垃圾熱解爐技術(shù)工程師在對(duì)客戶進(jìn)行回訪時(shí)發(fā)現(xiàn)部分用戶對(duì)這一點(diǎn)沒(méi)有清醒的認(rèn)識(shí),現(xiàn)在我們就組織昆明熱解爐技術(shù)組的專家以生物質(zhì)熱解爐為例,做一個(gè)熱解裂變爐內(nèi)溫度對(duì)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(nèi)部溫度對(duì)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(yàn)研究中形成的一個(gè)數(shù)據(jù)表,表內(nèi)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)的氣體成分基本類似,含氧氣體(CO2和CO)的含量合計(jì)占比達(dá)到60%以上,這也是可以理解的,因?yàn)槟静暮偷練さ姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有大量的羰基、羥基、羧基等含氧官能團(tuán),這些成分隨著葡基轉(zhuǎn)移、脫水和消去而裂解成小分子氣體。
CO2在較低溫度生成,所以隨著熱解溫度的提升,CO2的含量不斷降低;
而H2的含量則隨著熱解文圖的提升而增加,這是因?yàn)楦邷卮龠M(jìn)了后續(xù)芳香化縮合反應(yīng),析出更多的H2;
CH4來(lái)源于低溫時(shí)的脫甲基反應(yīng)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(yīng)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(yīng);
C2H4和C2H6的含量則很特別,隨著熱解溫度的不斷升高呈現(xiàn)出一個(gè)先升后降的波峰形狀,這是因?yàn)檩^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?xì)馀c廢舊輪胎熱解爐(以及PE熱解)熱解出的燃?xì)庀啾?,CH4、C2H4和C2H6的含量較低,而含氧氣體類的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(yuǎn)低于廢舊輪胎熱解爐。
2、熱解溫度對(duì)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)專家的技術(shù)數(shù)據(jù):
上圖中就是熱解裂變爐溫度變化導(dǎo)致的熱解氣體的密度和熱值變化,從中我們可以看出,隨著熱解溫度的升高,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。
在昆明熱解爐專家組的系列實(shí)驗(yàn)中,稻殼析出燃?xì)獾钠骄鶡嶂翟跓峤鉁囟?50℃時(shí)達(dá)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(dāng)然認(rèn)為提高熱解溫度可以促使反應(yīng)更徹底,其實(shí)不然,越高的熱解溫度反而會(huì)降低燃?xì)鉄嶂担@個(gè)根源在于更高溫度下,高熱值的C2H4、C2H6會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的二次裂解反應(yīng),降低了燃?xì)獾臒嶂怠?/p>
3、熱解溫度對(duì)熱解氣體能量份額的影響
這個(gè)計(jì)算方式非常復(fù)雜,我們?cè)谶@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?yàn)闊峤饬炎儬t內(nèi)發(fā)生的是吸熱反應(yīng),高的熱解溫度意味著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(duì)析出燃?xì)獾挠绊懛治?,云南昆明滇重礦機(jī)以技術(shù)為先導(dǎo)、以服務(wù)為核心,全力打造系列環(huán)保除塵設(shè)備、零污染的垃圾處理設(shè)備和高效的尾礦綜合處理回收設(shè)備,助力國(guó)家環(huán)保事業(yè),為了我們更加綠色、健康的環(huán)境貢獻(xiàn)自己的技術(shù)和能力。