污泥低温热解原理

污泥热解制油是利用污泥中有机物的热不稳定性将其转化为燃料，脱水污泥经干燥去除水分后，进入热解反应器，在常压（或高压）和缺氧的条件下加热污泥至高温，借助污泥中所含的硅酸铝和重金属（尤其是铜）的催化作用将污泥中的脂类和蛋白质转化成烃类化合物，利用干馏和热分解作用使污泥最终转化为价值较高的燃料油、反应水、不凝性气体（NNG）和炭，产品具有易贮存、易运输及使用方便等优点。污泥热解转化的基本过程如图1所示。

目前，对于污泥热解转化的机理尚未完全明了。一般认为污泥的热解过程类似于石油的形成过程，主要是脂肪、蛋白质及其他碳水化合物的分解过程。一般认为反应机理如下：300℃以上蛋白质转化，200～450℃时脂肪族化合物蒸发，390℃以上糖类化合物开始转化，主要转化反应是肽键断裂、基团的转移变性以及支链断裂。

一般认为污泥热解是一级反应过程，通过计算频率因子和活化能，给出了污泥热解动力学方程式：

根据热解温度一般可把热解过程分成3个阶段。

① 第一阶段为脱除表面吸附水阶段，温度介于100～120℃，差热曲线上存在明显的吸热峰，产物主要为水。

② 第二阶段为污泥中脂肪类、蛋白质、糖类等有机物质的分解阶段，温度为150～450℃，此温度范围为放热过程，320℃以下主要为脂肪类分解阶段，320℃以上为蛋白质、糖类的分解阶段，此阶段的热解产物为液态的脂肪酸类。