熱裂解是利用固體廢棄物中有機物的熱不穩定性，在無氧條件下在熱裂解反應器中發生熱裂解反應，由此所引起的化學分解過程。在熱裂解過程中，大分子有機物處于不同的溫度區間時所產生的反應不同，產物組成成分亦不同。不同有機物的起始熱裂解溫度不同，大分子有機物的熱穩定性取決于分子組成的原子間結合鍵的形成及鍵能大小。鍵能大難斷裂，其熱穩定性高；鍵能小易分解，其熱穩定性低。熱裂解產物各個形態產物產率取決于熱裂解材料的分子結構、物理形態、熱裂解溫度和熱裂解速率等因素。熱裂解反應是化學反應和物理轉化構成的非常復雜的綜合反應過程。大分子有機物熱裂解包括大分子鍵斷裂、分子異構化和小分子有機物聚合等反應過程。

熱裂解設備

熱裂解反應主要流程如下圖所示，有機物的熱裂解和焚燒是兩個完全不同的過程，其區別主要體現在三個方面：（1）焚燒的產物主要是CO2和H2O，而熱裂解的產物主要是可燃的低分子有機物，氣態成分有乙烷、乙烯、丙烯、異丁烷、正丁烷、丁烯-1、異丁烯、反丁烯-2、順丁烯-2、異戊烷、正戊烷和總戊烯等，液態成分包括汽油(C5-C10)、柴油(C14-C18)和重油(>C18)等，以及固態炭黑；（2）焚燒是一個放熱過程，而熱裂解需要吸收大量的熱；（3）焚燒產生的熱量只能用作發電、熱源等就近利用，而熱裂解則是大分子有機物資源化利用的終極方式，所得產物是燃料油及燃料氣，緩解能源危機。

熱裂解流程

熱裂解的特點有：(1)熱裂解可以將大分子有機物轉化為以燃氣、燃油和炭黑為主的資源性能源，經濟性好，是真正意義上的循環能源；(2)生成的熱裂解氣或熱裂解油能在低過剩空氣系數條件下燃燒，因此廢氣量較少，可減少對大氣的二次污染；(3)廢舊橡膠中的硫和重金屬等有害元素組分大部分可被固定在固體炭黑中，可從中回收重金屬，減少環境污染；(4)NO2，SO2，HCl等物質產生量少；(5)熱裂解可處理不適于焚燒的危險污染物，如有毒有害的醫療垃圾等；(6)熱裂解設備采用機電一體化系統，可減少工人勞動強度，熱裂解過程實時監控，可將廢物的熱量進行多級分配。