含油污泥热解是怎样一个过程？

由于含油污泥本身性质较为复杂，导致污泥热解是存在多种化学反应平行进行的复杂过程，除含油污泥挥发分逸出，还存在烃类物质脱氢、断链、异构化、环化、缩合以及焦化等各种反应发生。通常，可将含油污泥的热解过程分为以下几个阶段：第一阶段为干燥脱气阶段（室温至180°C），第二阶段为轻质油分挥发阶段（180-370°C），第三阶段为重质油分解阶段（370-500°C），第四阶段为半焦炭化解阶段（500°C-580°C），第五阶段为无机物高温分解阶段（580°C以上）。针对含油污泥中烃类热裂解反应原理，常采用的是自由基链式理论解释其过程，理论认为，可将烃的热解分别三个阶段链的引发、链的增长、链的结束，具体为高温作用下烃分子中的C-C和C-H键断裂形成自由基，反应持续进行，自由基不断转化，最后自由基相互作用形成稳定产物。根据烃类热裂解反应先后顺序，可将反应分为一次反应和二次反应，其中，一次反应即是由含油污泥原料根据自由基机理经热裂解生成如H2、CH4、C2H4等一次反应产物，而二次反应则是指裂解产物如C2H4通过脱氢等方式再次裂解生成多种产物，最后生成生焦或碳。

含油污泥热解工艺流程图

含油污泥在230-270°C开始挥发，主要热解阶段发生在415-440°C，相较低升温速率条件下的污泥热解过程，较高的升温速率会使污泥热转化率有明显提升，但在热解产物产量没有存在明显差异。热解终温的增加使固体产率降低，气体产率升高，热解终温对液相产物影响不大，对于升温速率来说，升温速率在低温热解的影响较为明显。在较低的污泥热解温度下，升温速率的增加促进污泥裂解反应发生，当温度高于650°C时，升温速率的影响逐渐削弱。