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:針對國內(nèi)固體廢物處理的經(jīng)驗和情況，從保證處理的無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，認(rèn)為采用等離子氣化技術(shù)進(jìn)行固體廢物處理的時機(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)的點火和熔爐。等離子炬有著能產(chǎn)生高強(qiáng)度熱源的優(yōu)勢（約5500℃），而且操作相對簡單，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），而無機(jī)物則可變成無害灰渣（玻璃體）。對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)備是兩臺等離子體火炬，即第一氣化室和第二氣化室。

在處理廢物時，固體廢物經(jīng)過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。

通過第二氣化室處理后的混合氣體經(jīng)過凈化系統(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H2和CO的混合氣體進(jìn)一步進(jìn)行處理，以確保無有害的混合物產(chǎn)生，比如二氧芑和呋喃等，合成氣再通過熱回收器，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水激冷和其他凈化過程，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機(jī)物部分熔化成玻璃狀的無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。等離子氣化爐出來的合成氣的處理過程，與煤氣化爐出來的合成氣的處理過程基本相同。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，由于國內(nèi)煤化工歷史悠久，都具備了豐富的經(jīng)驗。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

與其他有競爭力的廢物處理過程相比，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題上熱等離子體處理具有獨特的優(yōu)勢，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，等離子體過程具有更多的過程控制參數(shù)，從而在過程控制中要求自動化程度很高?？磥韺τ谶@種大規(guī)模的設(shè)備仍然缺乏一個堅實的工程基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：[1]錢漢成,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)庫管理系統(tǒng)設(shè)計[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,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(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驗研究[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(工程技術(shù)版),2005,(01)[9]高樹婷，張慧勤.我國工業(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)營管理者,2002,(04)[11]蘇瑞,張晶晶.垃圾處理真是賺錢金礦[J].科技信息,2004,(05)[12]錢星博.垃圾處理公司的歷程[J].國際市場,1998,(02)[13]BPY——垃圾處理新理念[J].中國礦業(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]我國垃圾處理政策有三個變化[J].中國人口.資源與環(huán)境,2000,(S1)[18]黃