含油污泥的热解处理特性

热解法是目前最具理论研究价值以及工业应用价值的含油污泥资源化利用技术之一。其主要原理是在惰性气氛中，将含油污泥加热至400~1000°C，使其中的有机物发生热裂解或者热缩反应，产生低分子量的可冷凝油产物以及小分子的不可冷凝气体产物，并得到固体焦炭，这些产物比原始含油污泥可能具有更高的利用价值，且可以根据热解反应条件的控制对主要产物进行选择。

含油污泥在200°C时开始发生热解反应，碳氢化合物的最大产量出现在350~500°C之间，在400°C时热解20min后得到的油产率最高且品质最好。在440°C以上热解残渣的黏度明显降低，说明热解反应基本完成。碳氢化合物在热解气体中的主要存在形式为短链烷烃和烯烃，质量比重约为51.61%。油产物的蒸馏特性与柴油的很相似，但是热解油中的重质组分含量较高，达到9.57%，热解油的热值大约为10840kcal/kg。温度越高，停留时间越长，越有利于二次裂解反应的发生，导致气体产物的产率增加。在460~650°C，大约70~84%的油可以从固体中分离出来，而且油产物的品质取决于含油污泥的性质以及热解条件，温度越高，更多的油会向低沸点的产物裂解。高升温速率对低温段的热解行为具有更显著的效果。含油污泥热解的气体产物主要是短链烃、CO2、H2、CO，而升温速率的增加会导致总挥发分的减少以及碳氢化合物的释放温度向高温区偏移。提高升温速度能促进C—H键断裂和环化反应，因此油产物中环状有机物增加，而且油品回收率均高于65%，对于热解反应动力学，升温速率加快使得表观活化能增加了20%~37%。

热解法处理含油污泥不受油泥性质限制，可应用于多种油泥，尤其是高黏度，高含渣油泥。热解法得到的油产物易于储存与运输，其品质与商业化炼油厂生产的低品位石油馏分相似，可直接用于柴油发动机中。相比与焚烧法，热解过程中NOx和SOx的排放量更低，油泥中的重金属可以被固化于热解产物焦炭中，富集在焦炭中的重金属比在焚烧飞灰中的重金属更不易浸出，因此产生的焦炭副产物可以作为污染物吸附剂或者土壤修复剂。