Quá trình nhiệt phân được thực hiện có hoặc không có oxy?

Nhiệt phân được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xử lý chất thải hữu cơ, sản xuất năng lượng sinh khối và tái chế vật liệu. Cốt lõi của nó là phân hủy các vật liệu hữu cơ ở nhiệt độ cao để tạo ra các sản phẩm khí, lỏng (dầu nhiệt phân) và rắn (như muội than, than sinh học). Tuy nhiên, các điều kiện thực hiện nhiệt phân, đặc biệt là sự có mặt hay không có oxy, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phản ứng, thành phần sản phẩm và hiệu suất môi trường.

Trên thực tế, không giống như lò đốt (cần có sự tham gia của oxy), chìa khóa vận hành của thiết bị nhiệt phân nằm ở môi trường không có oxy hoặc ít oxy, tức là nhiệt phân kỵ khí. Cụ thể, quá trình nhiệt phân cần loại bỏ hoặc giảm thiểu sự hiện diện của oxy thông qua một thiết bị áp suất dương hoặc âm nhất định. Đây là video trình bày nguyên lý chi tiết của công nghệ nhiệt phân:

Tại sao nhiệt phân đòi hỏi điều kiện không có oxy?

1. Tránh phản ứng oxy hóa

Khi có oxy, chất hữu cơ sẽ ưu tiên kết hợp với oxy để đốt cháy và tạo ra CO₂ và H₂O, những chất này không thể chuyển hóa và thu hồi tối đa thành nhiên liệu lỏng, khí và các sản phẩm khác. Ví dụ, trong quá trình nhiệt phân lốp xe thải, môi trường không có oxy có thể phá vỡ chuỗi polyme cao su thành hydrocarbon (dầu nhiệt phân), muội than và dây thép. Nếu có oxy sẽ cháy tạo ra khí thải, làm giảm tốc độ thu hồi tài nguyên.

Điều kiện nhiệt phân có và không có oxy

2. Kiểm soát hướng phản ứng

Nhiệt phân kỵ khí là một phản ứng thu nhiệt (cần gia nhiệt bên ngoài), trong khi đốt hiếu khí là phản ứng tỏa nhiệt. Các điều kiện nhiệt phân kỵ khí đảm bảo năng lượng được sử dụng cho quá trình phân hủy phân tử chứ không phải đốt cháy, làm tăng nhiệt trị và giá trị sử dụng của sản phẩm (như dầu nhiệt phân có thể được sử dụng làm nhiên liệu hoặc tinh chế thêm thành dầu diesel phi tiêu chuẩn hoặc các loại sản phẩm dầu khác).

3. Nhu cầu bảo vệ môi trường

Môi trường nhiệt phân không có oxy có thể làm giảm việc tạo ra các chất ô nhiễm. Ví dụ, quá trình đốt cháy có thể tạo ra các khí độc hại như điôxin và oxit nitơ. Và thông qua hệ thống xử lý khí thải (như khử lưu huỳnh và loại bỏ bụi), việc đạt được lượng khí thải tiêu chuẩn và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường toàn cầu (như Trung Quốc, Nga, Hoa Kỳ, các nước EU, Ấn Độ và các nơi khác có yêu cầu nghiêm ngặt về khí thải) sẽ dễ dàng hơn.

Hệ thống xử lý khí thải môi trường của máy nhiệt phân

Do đó, những ưu điểm cốt lõi của hoạt động của máy nhiệt phân, chẳng hạn như tận dụng tài nguyên và mức độ ô nhiễm thấp, đều dựa vào điều kiện không có oxy hoặc kỵ khí.

Hà Nam LÀM máy nhiệt phân sử dụng công nghệ nhiệt phân kỵ khí để đảm bảo xử lý an toàn và hiệu quả các chất thải hữu cơ khác nhau và chuyển đổi tài nguyên. Nó có thể đạt được môi trường không có oxy ổn định và có các đặc điểm sau:

A. Niêm phong mạnh mẽ: một loạt các công nghệ bịt kín, bao gồm vật liệu bịt kín chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, hệ thống cấp liệu nghiêm ngặt, hệ thống áp suất dương và âm và thiết kế lò phản ứng nhiệt phân chặt chẽ.

LÀM nhà máy chế tạo lò phản ứng nhiệt phân

B. Hệ thống kiểm soát nhiệt độ: Hệ thống kiểm soát nhiệt độ hiệu quả có thể đảm bảo nhiệt độ bên trong lò phản ứng duy trì đồng đều và ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao, đồng thời có thể theo dõi sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian thực và điều chỉnh.

C. Hệ thống thu hồi và lọc khí: máy nhiệt phân cần trang bị hệ thống thu hồi và lọc khí hiệu quả để đạt hiệu quả sử dụng năng lượng tối đa trên cơ sở tuân thủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường quốc gia.