Nhiệt phân là quá trình phân hủy nhiệt diễn ra khi không có oxy hoặc bất kỳ khí phản ứng nào khác. 

Lý do chính khiến oxy không cần thiết (và thực tế là tránh được) trong nhiệt phân là để ngăn chặn các phản ứng cháy hoặc oxy hóa. Sau đây là lý do:

Ngăn ngừa cháy

Khi có oxy, lốp xe thải, nhựa, cao su hoặc vật liệu hữu cơ có thể cháy, dẫn đến giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt và ánh sáng. Quá trình đốt cháy này tạo ra carbon dioxide (CO₂) và nước (H₂O) là các sản phẩm phụ chính, đây không phải là mục tiêu của nhiệt phân. Nhiệt phân nhằm mục đích phân hủy vật liệu thành các phân tử nhỏ hơn, chẳng hạn như khí, chất lỏng (dầu nhiệt phân/HFO) và muội than, mà không đốt cháy chúng. Ví dụ, trong trường hợp nhiệt phân lốp xe thải, sự hiện diện của oxy sẽ dẫn đến quá trình đốt cháy nhanh chóng của lốp xe, gây ra sự gia tăng đột ngột về nhiệt độ. Điều này có thể làm hỏng máy nhiệt phân và tạo ra các khí độc hại như lưu huỳnh đioxit và nitơ oxit, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường. Ngược lại, nhiệt phân không có oxy cho phép lốp xe thải phân hủy dần dần ở nhiệt độ tương đối thấp hơn và có thể kiểm soát được, tạo ra các sản phẩm có giá trị cao như muội than, dây thép và dầu nhiên liệu.

Sản phẩm nhiệt phân lốp xe thải

Phân hủy có kiểm soát

Nhiệt phân dựa vào nhiệt để phá vỡ các liên kết hóa học khi không có oxy, dẫn đến sự phân hủy các vật liệu hữu cơ thành các hợp chất đơn giản hơn. Quá trình nhiệt phân có kiểm soát này cho phép sản xuất các sản phẩm phụ có giá trị như khí tổng hợp (hỗn hợp hydro, carbon monoxide và các loại khí khác), dầu nhiệt phân và muội than, có thể được sử dụng để tạo năng lượng, hóa chất hoặc cải tạo đất. Không giống như quá trình đốt cháy, là phản ứng nhanh và không được kiểm soát, nhiệt phân xảy ra trong môi trường được kiểm soát chặt chẽ. Bằng cách kiểm soát chính xác các thông số như nhiệt độ, tốc độ gia nhiệt và thời gian lưu trú, quá trình phân hủy có thể được tối ưu hóa để tối đa hóa sản lượng và chất lượng của các sản phẩm mong muốn.

Tránh quá trình oxy hóa

Oxy có thể phản ứng với vật liệu hữu cơ, dẫn đến các phản ứng oxy hóa làm thay đổi thành phần hóa học của sản phẩm. Bằng cách loại trừ oxy, nhiệt phân đảm bảo rằng quá trình xảy ra thông qua các con đường không oxy hóa, bảo toàn các đặc tính hóa học mong muốn của đầu ra. Các phản ứng oxy hóa thường dẫn đến sự hình thành các hợp chất chứa oxy như axit cacboxylic, xeton và anđehit, có thể không phù hợp với các ứng dụng dự kiến của các sản phẩm nhiệt phân. Trong quá trình nhiệt phân không có oxy, việc không có oxy sẽ ngăn chặn các phản ứng oxy hóa không mong muốn này.

Hiệu quả năng lượng

Nhiệt phân được thiết kế để trở thành một quá trình tiết kiệm năng lượng, tối đa hóa sản lượng của các sản phẩm hữu ích. Việc đưa oxy vào sẽ dẫn đến quá trình đốt cháy một phần, làm giảm hiệu suất và sản lượng của các sản phẩm mong muốn. Quá trình đốt cháy tiêu thụ một phần vật liệu hữu cơ để tạo ra nhiệt, có thể làm giảm hiệu suất năng lượng chung của quá trình. Ngược lại, quá trình nhiệt phân không có oxy sẽ giảm thiểu tổn thất năng lượng bằng cách tập trung năng lượng nhiệt vào việc phá vỡ các liên kết hóa học thay vì duy trì quá trình đốt cháy. Điều này dẫn đến sản lượng các sản phẩm có giá trị cao hơn. Ví dụ, trong quá trình nhiệt phân nhựa thải, môi trường không có oxy cho phép chuyển đổi nhựa thành khí tổng hợp và dầu nhiệt phân hiệu quả hơn, có thể được tinh chế thành nhiên liệu vận tải hoặc được sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa chất.

Ứng dụng dầu thải thành dầu diesel

So sánh với các phương pháp xử lý khác

So với các phương pháp xử lý chất thải truyền thống như đốt cháy, quá trình nhiệt phân không có oxy mang lại một số lợi thế. Quá trình đốt cháy, mặc dù có khả năng xử lý lượng lớn chất thải và tạo ra điện, nhưng lại tạo ra tro bay và dioxin, rất khó và tốn kém để xử lý. Ngoài ra, khí thải từ quá trình đốt cháy có thể chứa các chất ô nhiễm có hại đòi hỏi các biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt. Mặt khác, nhiệt phân không có oxy tạo ra khí và chất lỏng sạch hơn, và chất thải rắn có thể được tái chế, đạt được quá trình chuyển đổi chất thải thân thiện hơn với môi trường. Ví dụ, carbon đen được tạo ra từ nhiệt phân có thể được sử dụng trong sản xuất lốp xe và các sản phẩm cao su khác, trong khi dầu nhiệt phân có thể được tinh chế thành dầu diesel hoặc xăng, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch thông thường.

Sản phẩm cuối cùng và ứng dụng từ nhà máy nhiệt phân nhựa thải

Tóm lại, nhiệt phân không cần oxy vì mục tiêu của nó là phân hủy nhiệt các vật liệu trong môi trường được kiểm soát để tạo ra các sản phẩm hóa học cụ thể, thay vì đốt chúng. Việc không có oxy đảm bảo rằng quá trình này vẫn không cháy và tối đa hóa sản lượng các sản phẩm phụ có giá trị.

DOING nhà máy nhiệt phân và lọc dầu thải

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về nhiệt phân, hoặc nếu bạn muốn tìm hiểu về máy nhiệt phân, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Công ty DOING của chúng tôi, với tư cách là nhà sản xuất máy nhiệt phân chuyên nghiệp, cung cấp các dịch vụ toàn diện bao gồm thiết kế thiết bị, lắp đặt và hỗ trợ sau bán hàng. Chúng tôi tận tâm cung cấp các giải pháp tùy chỉnh để xử lý chất thải, giúp khách hàng đạt được hiệu quả tái chế chất thải. Chuyên môn và cam kết về chất lượng của chúng tôi đảm bảo rằng khách hàng của chúng tôi có thể hưởng lợi đầy đủ từ những lợi thế của công nghệ nhiệt phân không oxy.