熱裂解是再相對溫度低的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的，而且反應(yīng)速度比較快，所以熱裂解環(huán)保與實(shí)用并存。
 

　　根據(jù)反應(yīng)溫度和加熱速度的不同，生物質(zhì)熱解工藝可分為慢速、常規(guī)、快速或閃速集中。慢速裂解工藝具有幾千年的歷史，是一種以以生成木炭為目的的炭化過程，低溫和長期的慢速裂解可以得到30%的焦炭產(chǎn)量；低于600℃的中等溫度及中等反應(yīng)速率(0.1～1℃/s)的常規(guī)熱裂解可制成相同比例的氣體、掩體和固體產(chǎn)品；快速熱裂解大致在10～200℃/s的升溫速率，小于5s的氣體停留時間；閃速熱裂解相比于快速熱裂解的反應(yīng)條件更為嚴(yán)格，氣體停留時間通常小于1s，升溫速率要求大于103℃/s，并以102～103℃/s的冷卻速率對產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻。熱解是指利用固體廢物中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在氧氣不足的氣氛下于熱解反應(yīng)器中燃燒，由此產(chǎn)生的熱作用所引起的化學(xué)分解過程。熱解的實(shí)質(zhì)是加熱有機(jī)大分子，使之裂解成小分子析出，熱解技術(shù)也稱為熱分解技術(shù)或熱裂解技術(shù)。
 

　　裂解溫度過低或者過高都難以形成反映高聚物結(jié)構(gòu)的裂解產(chǎn)物特征譜。這固然要通過實(shí)驗(yàn)(一般以500℃開始)去摸索，使樣品達(dá)到瞬間的*裂解。當(dāng)然一般推薦的溫度為400-900℃，其中500-600℃是對大多數(shù)高分子化合物都比較適宜的溫度。
 

　　生物質(zhì)快速熱解過程中，生物質(zhì)原料在缺氧的條件下，被快速加熱到較高反應(yīng)溫度，從而引發(fā)了大分子的分解，產(chǎn)生了小分子氣體和可凝性揮發(fā)分以及少量焦炭產(chǎn)物。可凝性揮發(fā)分被快速冷卻成可流動的液體，稱之為生物油或焦油。生物油為深棕色或深黑色，并具有刺激性的焦味。通過快速或閃速熱裂解方式制得的生物油具有下列共同的物理特征：高密度(約1200Kg/m^3)；酸性(pH值為2.8～3.8)；高水分含量(15%～30%)以及較低的發(fā)熱量(14～18.5MJ/Kg)。
 

6200 全自動熱裂解圖
 

　　熱裂解器是熱裂解氣相色譜儀的關(guān)鍵部件，有管式爐裂解器、熱絲裂解器和居里點(diǎn)裂解器等。
 

　　1、管式爐裂解器：管式爐裂解器通常由一個外壁加熱的石英管制成，采用電熱絲加熱，裂解溫度在300～1000℃，恒溫精度高。當(dāng)爐溫達(dá)到設(shè)定溫度時，將樣品置于鉑金小舟內(nèi)，用推桿將鉑金小舟送人裂解爐，樣品不與管壁接觸。管式爐裂解器結(jié)構(gòu)簡單，可定量進(jìn)樣，操作方便，裂解溫度連續(xù)可調(diào)。但升溫速率不可調(diào)，死體積大，容易產(chǎn)生二次反應(yīng)。
 

　　2、熱絲裂解器：熱絲裂解器通常由直徑0.2～0.5mm、長50mm左右的鉑絲或鎳鉻絲繞成螺旋狀而成，樣品涂在金屬熱絲上，熱絲用穩(wěn)定電壓加熱到所需溫度，可使樣品裂解。熱絲裂解器結(jié)構(gòu)簡單，加熱時間短，二次反應(yīng)少。但不易定量進(jìn)樣，一般只用于定性分析。
 

　　3、居里點(diǎn)裂解器：居里點(diǎn)裂解器是一種高頻感應(yīng)加熱裂解器，采用鐵磁性材料作加熱元件。將它置于高頻電場中，會吸收射頻能量而迅速升溫，當(dāng)達(dá)到居里點(diǎn)溫度時，鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)，不再吸收射頻能量，溫度穩(wěn)定在居里點(diǎn)溫度。當(dāng)切斷高頻電源后溫度下降，鐵磁性又恢復(fù)。將樣品附著在加熱元件上，樣品可在居里點(diǎn)溫度裂解。不同鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)溫度不同，通過調(diào)節(jié)鐵磁質(zhì)合金的組成可獲得所需溫度的加熱元件。
 

　　高分子材料本身是熱的不良導(dǎo)體，因此如何使樣品瞬間受到均勻的加熱溫度并能發(fā)生裂解這是實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的問題。GC/MS的檢測靈敏度通常在ng數(shù)量級，考慮到實(shí)驗(yàn)中的分流比，樣品量在1-100ug足夠了，小于10ug是一般推薦值。過多的量不僅導(dǎo)致一部分樣品不能在預(yù)定的熱解溫度下分解，而且因?yàn)槭欠撬查g的氣化而留有較多的殘渣于裂解室內(nèi)，影響下一個樣品的分析。通常將樣品溶解在溶劑中，然后加到樣品導(dǎo)入裝置中以形成薄膜，這是最為理想。如果高聚物是不溶解的，則需研磨成極細(xì)的粉末并均勻鋪放。