熱解碳化爐工作原理

熱解碳化爐是一種將有機物質在缺氧或限氧條件下加熱分解的設備，其工作原理可分爲以下幾個關鍵環節：

進料與密封系統

原料（如生物質、塑料、橡膠等）通過密閉進料裝置送入反應室

氮氣等惰性氣體置換確保缺氧環境（氧含量通常<2%）

階梯式加熱階段

幹燥段（100-200℃）：脫除原料表面水分

熱解段（200-600℃）： • 大分子有機物裂解爲揮發性氣體 • 纖維素/半纖維素分解（200-350℃） • 木質素分解（350-500℃）

碳化段（600-800℃）：殘留物進一步脫氫縮聚形成固定碳

產物分離系統

氣相產物：通過冷凝裝置分離爲生物油（冷凝部分）和不可凝氣體（甲烷/氫氣等）

固相產物：碳黑/生物炭經冷卻後排出

液相收集：焦油等液態產物專門回收

能量循環利用

約30-40%的可燃氣體會被回收用于維持熱解所需熱量

余熱回收系統可提高整體能效至75%以上

典型參數控制： • 升溫速率：10-50℃/min（影響產物分布） • 滯留時間：30-120分鍾（與原料粒徑正相關） • 壓力範圍：微負壓至常壓運行

該技術可實現80%以上的碳固定率，產生的生物炭含碳量可達60-85%，廣泛應用于固廢處理、活性炭制備及土壤改良等領域。需要特別注意熱解溫度與停留時間的精確控制，這是影響產物質量分布（氣/液/固三相比例）的關鍵因素。