2010-12演讲热解研究进展.

我国固体废弃物热解研究现状我国固体废弃物热解研究现状引言以热解油为目的的研究以热解气为目的的研究以热解焦为目的的研究CompanyLogo总结及启示引言热解技术热解：固体废弃物的热解是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下受热分解的过程。热解过程中，根据温度的变化热解一般经历三个阶段（TG-DTG曲线）：干燥阶段（常温升到200℃）干馏阶段（250～500℃）气体生成阶段（500～1200℃）CompanyLogo热解技术热解焦油热解气废渣CompanyLogo热解技术油经过短时间热解反应并快速冷却后的产物，由相对分子量较大的有机物组成，提纯后作为燃料油使用气主要包括H2、CH4、CO、CO2以及其他炭氢类化合物。这些物质能够进一步通过分离作为燃料气使用渣热解剩余物，也称之为热解焦，有一定的孔隙，含有重金属，可作为能源也可作吸附材料CompanyLogo我国固体废弃物热解研究现状引言以热解油为目的的研究以热解气为目的的研究以热解焦为目的的研究CompanyLogo总结及启示以热解油为目的的研究特点目前，热解焦油的主要原料为生物质，热解产品一般称为生物油，另外也有少数采用废旧轮胎或者餐厨垃圾制油。热解温度一般采用中低温热解，这是因为，根据研究发现焦油在中低温度段产油量最高。研究方向不再单一关注热重曲线对热解行为的实验，出现了添加多种催化剂和不同物料混烧对热解油的成分影响，从而试图找到提高油品的方法。CompanyLogo以热解油为目的的研究催化热解制油（分子筛、金属及金属氧化物）王昶、郝庆兰等采用NiMo/Al2O3,CoMo/Al2O3,Co-Mo-S/Al2O3，获得了低温催化热解制取轻质芳烃的适宜操作条件，并认为温和的加氢催化剂CoMo-S/Al2O3有利于生成轻质芳烃。陆强,李文志等以及常胜、赵增立分别采用了HZSM-5分子筛、SBA-15介孔催化剂和ZSM-5、MCM-41催化生物质热解，并简单分析了热解油成分的变化，目的是利用催化剂的脱氧或者催化裂解的特点，降低生物油的高含氧量或者酸性。CompanyLogo以热解油为目的的研究混和热解实验王宪红、程世庆等采用生物质与煤进行混和热解，结果表明生物质热解温度低，热解速度快，而煤相对热解速度慢，热解温度高，在400℃之后，生物质的加入对煤的热解产生抑制作用，煤的热解速率降低，煤的挥发分越低，抑制作用越强。钱晖等在煤与废塑料共焦化过程中得出共焦化后焦炭强度下降。靳利娥、高永强等采用生物质与废轮胎共热解，结果表明生物质和废轮胎最大热分解温度均发生在330~360℃,共热解能够产生协同效应，混合后热解液体的氧含量比生物质单独热解得到液体的氧含量有所降低,芳香族化合物有所增加。CompanyLogo以热解油为目的的研究其它热解张永发、李香兰对CaO催化超临界甲醇体系中玉米秸秆高压热解液化特性进行了研究，确定了优化工艺条件，该条件下有机水溶物生物油产率稳定在61%左右。苏毅，王芸等对水分含量不同的稻秆进行水分延迟了热解失重峰的出现，同时也促进了稻杆的热解，主要焦油组分析出量则随水分增多而减小。CompanyLogo以热解油为目的的研究结论由于热解油含氧量高，酸性大，采用不同的催化剂进行催化热解确实能够降低含氧量，提高油的产量。但是依然不能确认热解后的生物油成分并且对其进行有效分离提取以供利用。一些新型的热解方法比如超临界热解需要在高压条件下进行，这样在处理过程中增加了很大的难度和费用。从混合实验结果来看，利用煤与生活垃圾混烧可能性不大。CompanyLogo我国固体废弃物热解研究现状引言以热解油为目的的研究以热解气为目的的研究以热解焦为目的的研究CompanyLogo总结及启示以热解气为目的的研究特点目前，热解气的原料相对于热解油更加多样，除生物质外，生活垃圾、低变质煤、煤泥水、生活污泥等都可以通过热解制取可燃气体，其中研究最多的就是热解制备富氢气体。热解温度一般采用中高温热解，这是因为温度越高，热解的越充分，大分子有机物裂解成小分子气体也越多。研究方向除了温度、粒度等影响因素对产气规律的影响，多数研究添加不同催化剂对热解气的成分以及产量影响。CompanyLogo以热解气为目的的研究热解影响因素（温度、粒度、速率、停留时间）黄科,高庆华热解条件对废轮胎热解行为的影响随着颗粒度的增加废轮胎热解更加完全，,而当颗粒度超过5mm时对热解产品的影响较小。CompanyLogo以热解气为目的的研究催化热解（金属氧化物、碳酸盐、）张秀梅,陈冠益等着重研究了5种金属氧化物（FeO,Al2O3,MnO,Cr2O3,CuO）和2种碳酸盐（NaCO3、CaCO3）催化剂的催化效果，Cr2O3显示了最好的催化效果。方曹明,范浩杰考察碱金属催化剂(K2CO3)对于不同生物质催化裂解过程所产生的影响，发现K2CO3对于花生壳的催化制氢效果尤为显著。利用的是其能够催化二次裂解。CompanyLogo以热解气为目的的研究催化热解（水蒸汽）焦永刚等在热解过程的末期，通过热解炉密封盖上的喷嘴向热解炉内喷入雾状水，分析了水煤气反应对实验结果的影响，表明水煤气反应有利于热解气产量的增加。江建方采用自制的生物质粉体供热热解炉，研究了生活垃圾在有无水蒸气通入情况下热解气产量变化，认为通入水蒸气后，水蒸气与残留的碳发生“水煤气”化反应。CompanyLogo以热解气为目的的研究催化热解（天然碳酸盐矿石）李永玲,吴占松石灰石、白云石和高铝砖3种催化剂作用下焦油裂化催化效果，发现石灰石对焦油裂化有较好的催化效果它作用下的产气率高。陈冠益，颜蓓蓓研究了煅烧白云石和镍基催化剂对稻壳热解反应的影响，结果表明，热解气的产量提高了36.6%。扬帆采用白云石以及白云石、镍基催化剂催化城市生活垃圾热解，找到了最佳的工艺条件。CompanyLogo以热解气为目的的研究结论金属氧化物，水蒸气，碳酸盐矿石都能对热解产生可燃气起到催化作用，但是基于矿石的产量多，价格便宜等优点，添加天然矿石有很好的研究前景，另外也可以考虑在添加矿石基础上通水蒸气。多数文献描述了添加天然矿石后的成分变化规律，但是其催化作用机理研究的还不是很透彻。CompanyLogo我国固体废弃物热解研究现状引言以热解油为目的的研究以热解气为目的的研究以热解焦为目的的研究CompanyLogo总结及启示以热解焦为目的的研究对热解剩余残渣的研究目前还比较少，重点在对于无机物即对废弃的电子产品或者含金属物热解，目的在于回收热解的渣中的金属。蒋卉以及张志霄、赵新田等分别对废弃电脑主板和废弃印刷板热解回收金属进行了研究，其中废弃电脑主板回收铜的最大回收率能达到91%。宋薇,岳东北对热解铝塑包装废物中有机物和金属铝的分离进行了研究，结果表明,铝塑热解主要发生在723K之前,并且固体残渣在超过773K时出现AlN,回收Al的纯度降低,因此铝塑热解要将温度控制在723~773K之间。CompanyLogo以热解焦为目的的研究刘龙茂，陈建林、用污泥热解所得的固体残留物为催化剂对城市生活污泥进行热解得到的液体产率、油品产率、气体产率和固体减少率明显增加。因为污泥中的重金属元素转移到固体残留物当中，这使得其起到了催化作用。王学锋,石新生采用经过酸碱处理后热解产品炭对含铬溶液进行吸附，结果表明其对铬离子具有良好的吸附性能。除此外大部分文献对热解焦的关注很少。CompanyLogo固体废弃物热解研究结论热解技术产物焦油、热解气、热解焦都能经过处理后被利用，但共同存在技术不成熟，机理分析缺乏的缺点。结论及启示启示•热解油文献中关于油类分解刚好能够作为气态产物增多的依据•可以尝试煅烧石灰石观察效果•可以添加多种催化剂催化热解•热解焦同样有利用价值，值得分析。CompanyLogo谢谢