热解碳化炉工作原理

热解碳化炉是一种将有机物质在缺氧或限氧条件下加热分解的设备，其工作原理可分为以下几个关键环节：

进料与密封系统

原料（如生物质、塑料、橡胶等）通过密闭进料装置送入反应室

氮气等惰性气体置换确保缺氧环境（氧含量通常<2%）

阶梯式加热阶段

干燥段（100-200℃）：脱除原料表面水分

热解段（200-600℃）： • 大分子有机物裂解为挥发性气体 • 纤维素/半纤维素分解（200-350℃） • 木质素分解（350-500℃）

碳化段（600-800℃）：残留物进一步脱氢缩聚形成固定碳

产物分离系统

气相产物：通过冷凝装置分离为生物油（冷凝部分）和不可凝气体（甲烷/氢气等）

固相产物：碳黑/生物炭经冷却后排出

液相收集：焦油等液态产物专门回收

能量循环利用

约30-40%的可燃气体会被回收用于维持热解所需热量

余热回收系统可提高整体能效至75%以上

典型参数控制： • 升温速率：10-50℃/min（影响产物分布） • 滞留时间：30-120分钟（与原料粒径正相关） • 压力范围：微负压至常压运行

该技术可实现80%以上的碳固定率，产生的生物炭含碳量可达60-85%，广泛应用于固废处理、活性炭制备及土壤改良等领域。需要特别注意热解温度与停留时间的精确控制，这是影响产物质量分布（气/液/固三相比例）的关键因素。