熱裂解是利用固體廢棄物中有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧條件下在熱裂解反應(yīng)器中發(fā)生熱裂解反應(yīng)，由此所引起的化學(xué)分解過程。在熱裂解過程中，大分子有機物處于不同的溫度區(qū)間時所產(chǎn)生的反應(yīng)不同，產(chǎn)物組成成分亦不同。不同有機物的起始熱裂解溫度不同，大分子有機物的熱穩(wěn)定性取決于分子組成的原子間結(jié)合鍵的形成及鍵能大小。鍵能大難斷裂，其熱穩(wěn)定性高；鍵能小易分解，其熱穩(wěn)定性低。熱裂解產(chǎn)物各個形態(tài)產(chǎn)物產(chǎn)率取決于熱裂解材料的分子結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)、熱裂解溫度和熱裂解速率等因素。熱裂解反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)和物理轉(zhuǎn)化構(gòu)成的非常復(fù)雜的綜合反應(yīng)過程。大分子有機物熱裂解包括大分子鍵斷裂、分子異構(gòu)化和小分子有機物聚合等反應(yīng)過程。

熱裂解設(shè)備

熱裂解反應(yīng)主要流程如下圖所示，有機物的熱裂解和焚燒是兩個完全不同的過程，其區(qū)別主要體現(xiàn)在三個方面：（1）焚燒的產(chǎn)物主要是CO2和H2O，而熱裂解的產(chǎn)物主要是可燃的低分子有機物，氣態(tài)成分有乙烷、乙烯、丙烯、異丁烷、正丁烷、丁烯-1、異丁烯、反丁烯-2、順丁烯-2、異戊烷、正戊烷和總戊烯等，液態(tài)成分包括汽油(C5-C10)、柴油(C14-C18)和重油(>C18)等，以及固態(tài)炭黑；（2）焚燒是一個放熱過程，而熱裂解需要吸收大量的熱；（3）焚燒產(chǎn)生的熱量只能用作發(fā)電、熱源等就近利用，而熱裂解則是大分子有機物資源化利用的終極方式，所得產(chǎn)物是燃料油及燃料氣，緩解能源危機。

熱裂解流程

熱裂解的特點有：(1)熱裂解可以將大分子有機物轉(zhuǎn)化為以燃?xì)?、燃油和炭黑為主的資源性能源，經(jīng)濟性好，是真正意義上的循環(huán)能源；(2)生成的熱裂解氣或熱裂解油能在低過?？諝庀禂?shù)條件下燃燒，因此廢氣量較少，可減少對大氣的二次污染；(3)廢舊橡膠中的硫和重金屬等有害元素組分大部分可被固定在固體炭黑中，可從中回收重金屬，減少環(huán)境污染；(4)NO2，SO2，HCl等物質(zhì)產(chǎn)生量少；(5)熱裂解可處理不適于焚燒的危險污染物，如有毒有害的醫(yī)療垃圾等；(6)熱裂解設(shè)備采用機電一體化系統(tǒng)，可減少工人勞動強度，熱裂解過程實時監(jiān)控，可將廢物的熱量進(jìn)行多級分配。