熱解氣(qì)化爐的反應階段主要分為以下幾個部分:
一、初始(shǐ)反應階段(初次反應階段)
在加熱條件下,可燃(rán)固體(tǐ)廢物首先發生裂解,此階段主(zhǔ)要分離出揮發分、焦油、甲烷、氧氣(qì)等(děng)氣體產物。這一過(guò)程是導致初始反應(yīng)階段失重的主要原因。
二、二級反應階段(二次反應階段)
隨著溫度的升(shēng)高,大分子物質會再次裂解。這一階段可以進一步細分為:
小分子二級反應:乙烯等小分(fèn)子物質會再次分解,產生氫(qīng)氣等氣體。
大分(fèn)子(zǐ)二次熱解反應:含有複雜結(jié)構的化合物(如含有米環的化合(hé)物、準分子化合(hé)物、氨基化合物等)會再次(cì)裂解,分解為甲烷、苯、水、碳(tàn)等小分子物質。隨著溫度的持續升高,二次裂(liè)解的程度會加劇,導致氣體產量迅速增加。
另外,從熱解氣化爐反應層的角度來看,其過程通常分為氧化、還(hái)原、裂解和幹燥(zào)等層次:
氧化層:氣化(huà)劑從爐排下部引入,通過灰層吸熱後進入氧化層(céng)。碳在高溫下的燃燒反應在氧化層中生成大量的(de)二氧化碳,同(tóng)時釋放熱量。氧(yǎng)化(huà)層中的燃燒是放熱反應,為還原層(céng)的還原反應和物料的分(fèn)解幹燥提供了熱(rè)源。
還原層:氧(yǎng)化過程中產生的二氧化碳和碳隨水蒸氣(qì)發生還原反應。
裂解層:氧化區和還原區產生的熱氣(qì)向上通過裂解區(qū),加熱生物(wù)質(zhì),使其裂解。同時,還原層和裂解反應區的氣體產物上升到該區加熱生物質原料,蒸發原料(liào)中(zhōng)的水分並吸收熱量,從(cóng)而降低(dī)生產(chǎn)溫度。
需要注意的是,熱解氣化爐的具體反應階段可能會因(yīn)設備設(shè)計、操作條件(jiàn)以及(jí)處理物料的不同而有所差異。因此,在實際應用中,需要根據具體情況對熱解氣化爐(lú)的操作參數進行調整和(hé)優化,以實現更佳的處理效果和經濟效益。