等離子氣化技術(shù)在固廢處理中的應(yīng)用

等離子氣化技術(shù)在固廢處理中的應(yīng)用摘要:針對(duì)國(guó)內(nèi)固體廢物處理的經(jīng)驗(yàn)和情況，從保證處理的無(wú)害化效果以及讓固體廢物的處理經(jīng)濟(jì)可行結(jié)合的角度，介紹了等離子氣化技術(shù)的應(yīng)用效果及優(yōu)勢(shì)，認(rèn)為采用等離子氣化技術(shù)進(jìn)行固體廢物處理的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。關(guān)鍵詞:等離子氣化;固體廢棄物;處理1.等離子氣化技術(shù)等離子氣化技術(shù)是指利用等離子炬作為氣化爐的熱源，而不是傳統(tǒng)的點(diǎn)火和熔爐。等離子炬有著能產(chǎn)生高強(qiáng)度熱源的優(yōu)勢(shì)（約5500℃），而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，氣化爐內(nèi)的等離子體則是一種高度電離或者充電氣體,與焚燒完全不同的等離子技術(shù)是一種氣化技術(shù)，由于其高溫和高熱密度，等離子技術(shù)幾乎能將碳基廢物中的有機(jī)物完全轉(zhuǎn)化成合成氣（主要為CO和H2），而無(wú)機(jī)物則可變成無(wú)害灰渣（玻璃體）。對(duì)于固體廢物中的工業(yè)垃圾和有害廢棄物，等離子氣化技術(shù)在國(guó)外已被證明是一種可靠的處理措施。利用等離子氣化技術(shù)將城市固體廢物轉(zhuǎn)化為能源雖是新工藝，但它具有很大的潛力，比起其他熱解和燃燒系統(tǒng)，等離子技術(shù)能更有效地運(yùn)行。2.等離子氣化技術(shù)處理固廢系統(tǒng)等離子氣化技術(shù)處理固體廢物是幾個(gè)成熟子系統(tǒng)技術(shù)的組合。固體廢物的等離子氣化處理技術(shù)系統(tǒng)雖是一個(gè)新的應(yīng)用，但都是由使用非常成熟的子系統(tǒng)組成的。等離子體處理廢物流程，在等離子體熱處理系統(tǒng)中，主要設(shè)備是兩臺(tái)等離子體火炬，即第一氣化室和第二氣化室。

在處理廢物時(shí)，固體廢物經(jīng)過(guò)粉碎成小塊和分揀出金屬和玻璃等預(yù)處理后，注入第一氣化器（等離子體熱處理系統(tǒng)）。工作溫度在1800－1900K，300KW。減容比高：90%甚至95%以上。產(chǎn)生的等離子體火炬可以很快使有機(jī)物分解成一氧化碳和氫，無(wú)機(jī)物則變?yōu)椴Ａ畹墓枋?/p>

第二氣化室（加力燃燒室）等離子體火炬可對(duì)第一氣化室中合成氣體中的一些殘留微粒和一些碳?xì)浠衔镌龠M(jìn)一步進(jìn)行分解處理。

通過(guò)第二氣化室處理后的混合氣體經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)后，成為只含H2和CO的混合氣體，加力燃燒室在1000○C溫度環(huán)境下對(duì)H2和CO的混合氣體進(jìn)一步進(jìn)行處理，以確保無(wú)有害的混合物產(chǎn)生，比如二氧芑和呋喃等，合成氣再通過(guò)熱回收器，一方面降低了溫度，另一方面又產(chǎn)生了蒸汽。降溫后的合成氣又通過(guò)水激冷和其他凈化過(guò)程，按不同用途，可直接用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，也可用于燒鍋爐產(chǎn)生蒸汽，并與熱回收器的蒸汽一并用于發(fā)電。如果不發(fā)電，合成氣則可進(jìn)行變換，并用于制取化學(xué)品如氨、甲醇、乙醇等。在第一氣化器中垃圾的無(wú)機(jī)物部分熔化成玻璃狀的無(wú)污染的爐渣從爐底排出，爐渣可安全用于建筑材料，根據(jù)不同的用途，爐渣可復(fù)原為各種形式。等離子氣化爐出來(lái)的合成氣的處理過(guò)程，與煤氣化爐出來(lái)的合成氣的處理過(guò)程基本相同。等離子炬現(xiàn)已被可靠用了數(shù)十年；合成氣凈化技術(shù)也是被煤氣化行業(yè)很好掌握了的工藝；發(fā)電或制取化學(xué)品則與煤氣化的下游加工是一樣的。因此，將等離子氣化技術(shù)用于固體廢物處理，從工程和技術(shù)，以及項(xiàng)目建設(shè)的可靠性上講，只需要做好子系統(tǒng)的結(jié)合和完善流程。這也充分顯示了等離子氣化技術(shù)用于固廢處理有較強(qiáng)的適應(yīng)性。從工藝和關(guān)鍵設(shè)備材料來(lái)看，除等離子氣化爐的等離子炬及系統(tǒng)，以及氣化爐的內(nèi)襯耐火磚的供貨及性能保證還要深入研究和消化外，其余氣化爐出來(lái)合成氣的高溫?zé)峄厥掌?、電除塵裝置、水激冷洗滌設(shè)備和氣體凈化設(shè)備等，由于國(guó)內(nèi)煤化工歷史悠久，都具備了豐富的經(jīng)驗(yàn)。等離子體火炬處理固體廢物的工作原理

3.1等離子體的概念

等離子體是物質(zhì)存在的第四態(tài)，它是氣體電離后形成的，是由電子、離子、原子、分子或自由基等粒子組成的集合體，它具有宏觀尺度內(nèi)的電中性與高導(dǎo)電性。等離子體是極活潑的反應(yīng)性物種，使通常條件下難以進(jìn)行或速度很慢的反應(yīng)變得快速，尤其有利于難消解污染物的處理。在人工生成等離子體的方法中，氣體放電法比加熱的辦法更加簡(jiǎn)便高效，諸如熒光燈、霓虹燈、電弧焊、電暈放電等等。

5.等離子體處理廢物的前景

與其他有競(jìng)爭(zhēng)力的廢物處理過(guò)程相比，熱等離子體處理廢物比較昂貴。而在一些特殊類型的有毒廢物處理問(wèn)題上熱等離子體處理具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此等離子體主要用于焚燒爐難于處理的廢物，包括被污染的陶瓷廢物、高熔點(diǎn)金屬、需要治理的含有毒揮發(fā)成分的廢氣等。

等離子體進(jìn)行廢物處理的主要缺點(diǎn)在于以電力作為能源，經(jīng)濟(jì)成本高。此外，與傳統(tǒng)廢物處理方式相比，等離子體過(guò)程具有更多的過(guò)程控制參數(shù)，從而在過(guò)程控制中要求自動(dòng)化程度很高。看來(lái)對(duì)于這種大規(guī)模的設(shè)備仍然缺乏一個(gè)堅(jiān)實(shí)的工程基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：[1]錢(qián)漢成,周從直.淺談醫(yī)院固體廢棄物的處理[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué),2002,(04)[2]馬曉茜.固體廢棄物處理數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].上海環(huán)境科學(xué),2000,(01)[3]孫立志.城市固體廢棄物處理系統(tǒng)優(yōu)化決策方法研究[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2002,(01)[4]李恩斯，楊學(xué)富，彭登富，胡曉鹿.固體廢棄物的處理和再利用[J].北京輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),1994,(02)[5]馮有勝,王敏斌,傅仕俊.生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)及進(jìn)展[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,(02)[6]李恩斯，楊學(xué)富.固體廢棄物的處理和再利用[J].四川環(huán)境,1994,(01)[7]靳寶安,崔華,劉選秀.固體廢棄物回收與再生利用標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].再生資源研究,1996,(06)[8]李傳統(tǒng).醫(yī)院固體廢棄物熱選實(shí)驗(yàn)研究[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版),2005,(01)[9]高樹(shù)婷，張慧勤.我國(guó)工業(yè)固體廢棄物污染控制初探[J].環(huán)境科學(xué)研究,1994,(01)[10]楊建民.固體廢棄物再生利用的有效方式[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2002,(04)[11]蘇瑞,張晶晶.垃圾處理真是賺錢(qián)金礦[J].科技信息,2004,(05)[12]錢(qián)星博.垃圾處理公司的歷程[J].國(guó)際市場(chǎng),1998,(02)[13]BPY——垃圾處理新理念[J].中國(guó)礦業(yè),2000,(02)[14]垃圾處理政策有三變[J].再生資源研究,2000,(06)[15]劉先銀.垃圾處理要從源頭治理[J].中國(guó)林業(yè),1998,(10)[16]邵月正,張桂玲.城市生活垃圾處理的困惑[J].河南科技,1999,(06)[17]我國(guó)垃圾處理政策有三個(gè)變化[J].中國(guó)人口.資源與環(huán)境,2000,(S1)[18]黃