等离子体垃圾处理系统
等离子体火炬处理固体废物的工作原理.docx
等离子体火炬处理固体废物的工作原理等离子体火炬处理固体废物的工作原理（一）等离子体的概念等离子体是物质存在的第四态，它是气体电离后形成的，是由电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体，它具有宏观尺度内的电中性与高导电性。
等离子体是极活泼的反应性物种，使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得快速，尤其有利于难消解污染物的处理。
在人工生成等离子体的方法中，气体放电法比加热的办法更加简便高效，诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。
（二）等离子体的分类按粒子的温度等离子体可分为两大类，热平衡等离子体(或热等离子体) 与非热平衡等离子体(或冷等离子体)。
冷等离子体的特征是它的能量密度较低，重粒子温度接近室温而电子温度却很高，电子与离子有很高的反应活性。
相对地，热等离子体的能量密度很高，重粒子温度与电子温度相近，通常为10000K 至20000K 的数量级，各种粒子的反应活性都很高，本文后面所提到的等离子体如未特别说明即指热等离子体。
（三）等离子体的产生方法热等离子体的产生方法，它包括大气压下电极间的交流(AC)与直流(DC)放电、常压电感耦合等离子体、常压微波放电等。
下面介绍微波等离子体炬(microwave plasma torch)：微波等离子体炬（MPT）是一种开放结构的等离子体源，是由金钦汉等于1985年首先提出来，目前实验室常用的微波源是2.45GHz，MPT 炬管是一个直接耦合的同轴波导微波谐振腔，腔内存在着固定的电场和磁场分布，而这种特定的能量分布维持了等离子体放电，将一段同轴线一端短路，另一端开路，就构成了同轴谐振腔。
MPT炬管的内管和中管是相连通的终端短路活塞的存在使其成为一个同轴微波谐振腔，同轴谐振腔有三种耦合方式：直接耦合，电容耦合和电感耦合。
直接耦合又称为电导耦合，其方法是在同轴腔外导体上开孔，将同轴传输线（天线）的内导体直接连接导同轴腔的内导体上，MPT炬管就是采用的这种方式。
科技成果——等离子体危废处置技术
科技成果——等离子体危废处置技术技术开发单位中国航天科技集团有限公司第六研究院适用行业节能环保适用范围适合于危险废弃物的无害化处理及资源化利用成果简介该技术系统主要由等离子体炬系统、气化熔融炉、可燃气焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统构成。
由等离子体炬系统产生温度高达3000-5000℃，能量密度高的等离子体；在气化熔融炉内，等离子体提供高温、高反应活性的还原性气氛，将危废中的有机质（包括各类难降解有机污染物）转化为以CO、H2为主的可燃气，将危废中的无机物熔融，经冷萃，熔融态残渣将重金属包裹与硅-氧网格中，转化为玻璃体态一般无机物。
可燃气在焚烧系统中进一步焚烧释放出热量，并被余热利用系统转化为热蒸汽供热或发电，烟气经净化后达标排放。
技术效果（1）该技术处置范围广，适用于爆炸性、辐射性、酸碱性较强以外的大多数危废。
（2）清洁性与彻底性，次生污染物量极少，熔融出料后的玻璃态底渣为一般无机物，经《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》所述之方法鉴别后，各项浸出毒性检测值小于其标准值，可用作建材原料。
烟气可实现欧盟2010标准排放，污水达一级污水标准，可直接排放。
（3）融合了电弧放电等离子体技术、气化熔融技术、烟气净化技术，整体技术水平达到了国内领先、国际先进。
（4）兼容性好，可用于新建危废处理厂，也可配套于原危废处理厂，用于处置次生危废。
（5）经济性好，处置费用低于回转窑焚烧处置。
应用情况在基础研究方面，建设的机理样机系统验证了危废等离子体气化熔融技术“清洁性、彻底性”的核心优势，并揭示“高温、还原性气氛”对二噁英、飞灰等次生危废抑制减量机理。
在关键设备研发方面，成功研发系列化等离子体炬、气化熔融炉等核心设备。
等离子体炬阴极寿命≥600h，电热效率≥80%。
气化熔融炉核心温度保持3000-5000℃，熔池温度保持1500-1700℃，已实现连续80余天连续运行。
在整体工艺方面，形成了包括危废配伍、气化熔融、烟气净化等完整危废处置工艺。
等离子体气化熔融垃圾处理系统
第8卷 第5期 新 能 源 进 展Vol. 8 No. 52020年10月ADVANCES IN NEW AND RENEWABLE ENERGYOct. 2020* 收稿日期：2020-07-06 修订日期：2020-07-24 † 通信作者：郑 鹏，E-mail ：*****************文章编号：2095-560X （2020）05-0391-05等离子体气化熔融/垃圾处理系统*王建伟，郑 鹏†，崔 慧（山东科技大学 机械电子工程学院，山东 青岛 266590）摘 要：随着我国社会经济的发展，城市垃圾的产量快速上升。
采用等离子体气化熔融技术来处理城市垃圾，能避免传统处理方式带来的二次污染问题，但由于我国城市垃圾含水量高、热值低等原因会造成等离子体炬电耗高的问题。
本文结合气化熔融技术、回转式预热器、蓄热式燃烧以及余热回收等多项先进技术，理论上设计了一套日处理垃圾能力在10 ~ 30 t 的等离子体气化熔融/垃圾处理系统。
系统的减容率在95%以上，在充分利用垃圾中的能源的同时，将二噁英的排放控制在国家标准0.1 ng-TEQ/Nm 3以内，减少重金属等二次污染物的排放，具有良好的经济性和环保性。
关键词：气化熔融炉；回转式预热器；蓄热体；余热回收；耐火材料 中图分类号：TK6 文献标志码：ADOI ：10.3969/j.issn.2095-560X.2020.05.007 开放科学（资源服务）标识码（OSID ）： Plasma Gasification Melting/Waste Treatment SystemWANG Jian-wei, ZHENG Peng, CUI Hui(School of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, Shandong, China)Abstract: With the development of social economy, the output of urban garbage is increasing rapidly in China. Treatingmunicipal waste by using plasma gasification and melting technology can avoid secondary pollution caused by traditional treatment methods. However, due to the high water content and low calorific value of urban garbage, it caused high power consumption of the plasma torch. In this paper, combining gasification and melting technology, rotary preheater, regenerative combustion and waste heat recovery and other advanced technologies, a plasma gasification melting/garbage treatment system with a daily garbage disposal capacity of 10-30 t was theoretically designed. The capacity reduction rate of the system was above 95%. While making full use of the energy in garbage, the emission of dioxin was kept within the national standard of 0.1 ng-TEQ/Nm 3 and the emission of secondary pollutants such as heavy metals were reduced, which presents good economy and environmental protection.Key words: gasification melting furnace; rotary preheater; regenerator; waste heat recovery; refractories0 引 言随着中国城市化进程的加快，城市垃圾的产量快速上升。
等离子体火炬处理固体废物的工作原理
等离子体火炬处理固体废物的工作原理引言随着城市化进程的加快，废弃物数量不断增加，处理废弃物成为一个重要的问题，但是传统的处理方法往往存在难以处理危险垃圾、消毒效果不佳等问题。
而等离子体火炬技术的出现，为废弃物处理提供了一条新途径。
本文将介绍等离子体火炬处理固体废物的工作原理。
等离子体火炬技术概述等离子体火炬技术，英文名称为Plasma Torch Technology，简称PTT，是一种基于高温等离子体的处理技术。
等离子体是一种高能态物质，其温度可达几千度甚至几万度，可以将固体物质加热到高温并使其分解成基本元素，从而实现固体的气化。
等离子体火炬设备通常由两个主要部分组成：等离子体发生器和处理室。
等离子体发生器产生高温等离子体，处理室用于将固体废物送入等离子体中加热熔化。
固体废物处理过程等离子体火炬处理固体废物的过程可以分为三个阶段：预处理、气化和稳定。
在将固体废物送入等离子体处理室之前，需要对废物进行预处理，确保不会对等离子体火炬产生负面影响。
预处理的方法包括物理处理、化学处理和机械处理等。
气化当固体废物进入等离子体处理室后，首先遇到的应该是高温等离子体。
等离子体对固体废物进行加热熔化并进行气化处理。
在高温等离子体的作用下，固体废物分解为基本元素，包括氢、氧、碳、氮等。
稳定经过气化处理后，固体废物的基本元素会混合在一起，这时需要进行稳定处理。
稳定处理的目的是将这些基本元素重新组合成不具有危害性的化合物。
通常采用化学方法将基本元素通过一系列反应重新组合成相对稳定、不易挥发的物质。
等离子体火炬技术的优势相对于传统的处理方法，等离子体火炬技术具有以下优势：1.无需添加试剂，不会对环境造成新的污染。
2.废弃物可以全面气化，所有危险物质都可以消除。
3.处理速度快，一般几秒钟即可完成废弃物处理。
4.处理后产生的废物少，体积较小。
5.等离子体火炬处理设备可以进行连续运行，不需要频繁停机维修。
等离子体火炬技术可以很好地解决固体废物处理的难题。
工艺方法——等离子体处理危险废物技术
工艺方法——等离子体处理危险废物技术工艺简介等离子体处理危险废物技术是利用等离子体炬产生的高温热等离子体将危险废物快速分解破坏，其中有机物热解为可燃性的小分子物质，无机物被高温熔融后生成类玻璃体残渣。
该技术具有反应速度快、二次污染小、适用范围宽等特点，它克服了传统处理技术如焚烧、化学处理等二次污染大、工艺复杂、对废物有选择性等缺点，特别适合于医疗垃圾、石棉、焚烧飞灰、电池、轮胎、放射污染等固体危险废物的环保处理。
与常规焚烧技术相比，等离子体处理技术是一种环境友好技术，处理彻底，无二次污染，碳排放少。
等离子体通常是含有大量电子、离子、分子、原子以及自由基的电离气体，但其宏观上呈电中性，并具有很高的化学活性。
热等离子体的中心温度可高达2万℃，火炬边缘温度也可达到3000℃。
等离子体技术能彻底摧毁各种有毒有害物质，是一种有效消除污染，用途广泛的新技术。
等离子体处理废弃物工艺的核心技术是等离子体发生器（等离子体炬），就发生器而言，应用最多的是直流电弧等离子体。
等离子体处理危险废物的独特处理方法表现出安全、高效、无二次污染和广泛适用性，它为危险废物及城市固体废物的无害化、减容和资源化回收提供了一个十分科学有效的方法。
技术特点由于高温、高焓、高能粒子密度大的热等离子体处理固体废弃物具有以下特点：反应速率快，处理量大，减重率、减容率高；高温反应环境可以得到较大的淬冷速率，反应器中陡峭的温度梯度也对淬冷过程有利；开、停车时间短；所需氧化气体少、气流量小、易于控制，且降低了所需的后续净化处理的成本及温室气体排放量；可集成性高，能够原产地处理废物；处理后的残渣也可回收利用。
因此其被认为是最适合用作废物处理的方法之一。
目前等离子技术应用于综合的废物处理及能量回收利用已经成为了一种重要的变废物为能量的技术，在日本、美国、加拿大、欧洲、马来西亚都出现了或是中试或是已经工业化的等离子体气化应用，各国的研究者们也在等离子技术处理废物方面做了很多积极有意义的工作。
有机固体废弃物处置——等离子体处理方法
有机固体废弃物处置——等离子体处理方法随着人类社会的发展，各种生产活动和日常生活都带来了大量的废弃物，其中包括有机固体废弃物。
这些废弃物所产生的污染和危害不仅对环境造成了严重的破坏，还会对人类的健康和生存产生威胁。
因此，如何以环保的方式处理这些有机固体废弃物是人类面临的难题。
本文将介绍等离子体处理方法来处理有机固体废弃物的原理、方法和应用现状，以期为环境保护工作贡献一份力量。
等离子体处理方法的原理等离子体处理方法是利用等离子体将有机物分解为无害的物质。
等离子体是一种带正电荷或负电荷的高能态气体，通过高能电极或激光束来激发气体，冲击分子，从而产生化学反应和电离现象。
这种化学反应和电离现象使得有机分子中的化学键断裂，形成更小的分子和原子，最终分解为水和二氧化碳等无害物质。
因此，等离子体处理方法是一种高效的处理有机物的方法。
等离子体处理方法的方法等离子体处理一般是在高温、低压的环境下进行。
处理过程中，要先将有机废弃物置于等离子体反应室中，然后通过高能电极或激光束激发气体，启动等离子体化学反应，将有机废弃物分解为无害物质。
处理过程中，还需要掌握以下技术要点：1.控制反应环境的温度和压力，以保证反应效果的稳定性和高效性；2.选择适合的等离子体反应介质，根据不同的有机废弃物选择适合的反应介质，以便达到更高的分解效率；3.实时监测处理过程中的等离子体反应室内环境变化，并及时调整处理参数，保证反应效果的优良；4.将分解产物进行收集和处理，并进行有效的资源化利用。
等离子体处理方法的应用现状等离子体处理方法已被广泛用于水处理、空气净化和有机废弃物处理等领域。
例如，对于有机废弃物的处理，等离子体处理可以实现高效分解、无废物排放和资源化利用等多种功能，不仅可以将固体废弃物转化为有价值的可再生资源，还可以有效降低废弃物处理成本和环境污染问题。
在水处理方面，等离子体处理可以去除水中有机物、异味和色度等污染物质，并改善水的口感和品质。
等离子体火炬处理固体废物的工作原理详细版
文件编号：GD/FS-7981（安全管理范本系列）等离子体火炬处理固体废物的工作原理详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________等离子体火炬处理固体废物的工作原理详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
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等离子体火炬处理固体废物的工作原理（一）等离子体的概念等离子体是物质存在的第四态，它是气体电离后形成的，是由电子、离子、原子、分子或自由基等粒子组成的集合体，它具有宏观尺度内的电中性与高导电性。
等离子体是极活泼的反应性物种，使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得快速，尤其有利于难消解污染物的处理。
在人工生成等离子体的方法中，气体放电法比加热的办法更加简便高效，诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。
（二）等离子体的分类按粒子的温度等离子体可分为两大类，热平衡等离子体(或热等离子体) 与非热平衡等离子体(或冷等离子体)。
冷等离子体的特征是它的能量密度较低，重粒子温度接近室温而电子温度却很高，电子与离子有很高的反应活性。
相对地，热等离子体的能量密度很高，重粒子温度与电子温度相近，通常为10000K 至20000K 的数量级，各种粒子的反应活性都很高，本文后面所提到的等离子体如未特别说明即指热等离子体。
等离子灰化机原理
等离子灰化机原理
等离子灰化机是一种利用等离子体技术对生活垃圾进行处理的设备。
其原理是通过高温等离子体的作用将垃圾中的有机物质分解成气体和灰烬，从而达到减少垃圾体积和无害化处理的目的。
具体来说，等离子灰化机的工作原理如下：
1. 加热垃圾
首先，将垃圾放入等离子灰化机的炉膛中，通过加热将垃圾中的有机物质分解。
等离子灰化机采用的是高频感应加热技术，通过高频电磁场将炉膛内的金属材料加热，从而将炉膛内的温度升高到1500℃以上。
2. 产生等离子体
当炉膛内的温度升高到一定程度时，垃圾中的有机物质开始分解并产生气体。
这些气体在高温下会被电离，形成等离子体。
等离子体是一种高能量的物质，具有强烈的氧化作用，可以将有机物质分解成CO2、H2O等无害物质。
3. 分解有机物质
等离子体会对垃圾中的有机物质进行分解，将其分解成气体和灰烬。
其中，气体通过炉膛内的冷却系统被冷却成液态，然后被收集和处理。
灰烬则被收集起来，经过处理后可以用作建材等领域。
总的来说，等离子灰化机通过高温等离子体的作用将垃圾中的有机物质分解成气体和灰烬，从而实现减少垃圾体积和无害化处理的目的。
这种技术具有高效、环保、节能等优点，被广泛应用于生活垃圾处理领域。
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等离子体垃圾处理系统(2007-03-31 09:16:20)
今天看到一个大众科学杂志上介绍一个处理垃圾的系统,就在离这里不远的地
方研制的, 非常了得.系统如下图（点击看全图）
常规的垃圾处理是填埋或者焚烧. 有好处也有不少弊端. 填埋会占地很多,有废液废气泄露等. 焚烧产生有害气体等.(附注,有朋友更正我,还有一种很大的处理方法,就是把垃圾扔到大海里.)
这个新的处理系统也是用焚烧方法,但采用新的技术:用高压电弧产生高温---高于太阳表面温度---焚烧垃圾. 在这样的高温下, 任何东西都会变成气态或者液态(实际上叫等离子体)这时候,一切垃圾都被还原成原子状态,所以,有毒有害,病菌,病毒等等全部变成无害物质.
垃圾焚化产生两种东西,熔溶的固体和气体.
气体收集起来,可以作为燃气,作为工业或者家庭动力燃料.固体是一种惰性的混合固体,可用于治炼业.
垃圾处理过程的高温可以推动发电机发电,这电可以反过来用于焚化垃圾.实际上,这个系统发的远多于自给,故多余部分可作生产生活之用.
这个新产品获华尔街时报的技术革新奖,是"最好的秋最光明的"
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