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等离子污泥处理技术简介

等离子污泥处理技术简介
等离子污泥处理技术简介

等离子污泥处理技术简介

等离子体技术处理危险废物是一种新型环保技术,主要用于工业污水固粒饱水污泥、焚烧炉产生的飞灰及炉渣、工业危险废弃物等危险废物的处理工作。

(1) 等离子技术基本原理等离子体是与固态、液态和气态并列的第四种物质存在状态,它可以存在的参数范围相当宽广(其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级)。当一股强电流通过惰性气体(例如氮气)产生电离,即可形成等离子体。如果

等离子体的形态和性质受到外加电磁场的强烈影响,就会发生强烈的粒子集体运动。

此时能量发生瞬时集中,产生极高的电热效率(85%—95%),等离子体温度即时升

高上千度。这种极高的温度可完全分解有毒物质中存在的有机物或无机物分子,同时

完全分解了焚烧过程中可能形成的二氧化物类物质。整个过程在瞬间即可完成,产生

的高温可以还原一切难以还原和难熔性的物质。等离子体弧心温度可达7000℃,而反应器工作温度可在3000℃内调整。

(2) 等离子体处理工业污泥技术试验分析全国各危险废物处置中心的工业污泥处理技术和能源化研究现状,采用荷兰PANalytical公司Magix(PW2403)X射线荧光光谱仪测定了广西省和海南省主要城市取样工业污泥的组成和热值(试验用脱水污泥含水量74.3%,污泥干基固体挥发份含量62.9%),测试结果示于表1。利用等离子体产生

的瞬时高温突跃,进行了电弧等离子体技术的高温T-jump特性作用于工业污泥的处理试验。在数千度的高温下引起快速反应,使工业污泥中有机物质发生高温下物理化学

变化,如挥发、裂解、氧化、聚合等。反应后的固体残渣表面明显碳化或呈现玻璃态,含水率与挥发成份含量明显下降,性质状态非常稳定。其中受到电弧直接作用的污泥

反应后显熔融态,分解彻底。得到了类似水煤气的气体产物(主要成分CO和CH4气体)。这种物质可以直接点燃,火焰温度高达750℃—850℃。至此,初步完成了高温突跃T-jump处理工业危险废物活性污泥的可能性的实验。此外,在美国进行的测试已表明,经等离子体处理后的工业污泥可以完全分解,二噁英等致癌类再生物质实现零

排放。

(3) 等离子体焚烧技术处理工业污泥工艺流程工业污泥成分是复杂的混和物,其成分、水分均随时间、随地点、随产生源种类的不同发生变化,组分各不相同。与生活污泥、

污水、生活垃圾相比,其处理难度更高。等离子体焚烧工艺可以将成分复杂的固体废

物和工业污泥在瞬间高压高温电弧的作用下完全分解。整个处理工艺过程包括:

①原料的破碎和捶打倒压。当原料为固体工业危险废物时,首先要经过磨轮破碎设备,将要处理的原料破碎至粒径符合要求的颗粒。在破碎过程中加入配置水。经过磨轮破

碎后的原料成干泥状物(含水率≤85%),才进入锤式倒压设备。如果需要处理的原

料为工业污泥,则原料可不经过磨轮破碎设备,直接进入锤式倒压设备。经过该设备

后的污泥成干饼状(含水率≤61.5% )。

②原料的焚烧处置。经过破碎和倒压装置的原料,经石墨高聚物内衬管道送入等离子

体焚烧设备—等离子体焚烧炉。该焚烧炉与等离子体发生器相连。当原料进入焚烧炉后,实时监控设备收到处理信号,在中控室的传输显示屏上出现启动提示。如果炉内

原料量达到可处理参数要求时(主要是炉内需处理废物体积达到焚烧炉容积的85%即自动停止进料),操作屏会自动显示可以进行处理提示。选择进行处理命令后,等离

子体发生器会先启动,高压直流电弧会通过工作气体—氮气形成等离子体,这时电磁

发生装置会产生瞬时强磁场,磁场作用于等离子体,产生3000℃—7000℃的瞬时高温。此时等离子体焚烧炉开始工作,炉膛内工作温度≥1200℃,同时在炉内产生负压,防

止危险废物发生泄漏。在该温度下,有毒有害物质和各类病毒全部分解,非挥发性物

质发生碳化或呈稳定的玻璃态,产生的蒸气和可燃性气体被回收。不会产生致癌物(目前WHO确认的致癌物质在900℃都会被完全分解,如二噁英、呋喃等)。

③气体处置装置。工业污泥中含有大量金属元素(如电镀污泥等),经等离子体焚烧

炉处理后的废物全部分解,在高温下产生金属蒸气和可燃性气体(主要为CO和甲烷)。高温蒸气经过气体处置装置—箱式回收器,利用不同物质沸点不同的原理将蒸

气分离,金属被回收形成熔融状物,在经冷却成型设备得到固态混合金属块体,可燃

气体被回收进入可燃气体收集罐。

④脱酸洗涤和废酸的回收。经等离子体焚烧炉处理后的废物会产生少量烟气,有时会

含有酸性物质。位于焚烧炉的出口处设置烟气成分微型检测装置。该装置可对酸性气

体发出报告。当检测装置发出酸性成分报告时,与焚烧炉相连的脱酸洗涤装置自动启动。出气控制阀关闭,脱酸洗涤输送口打开,脱酸洗涤器中产生负压,酸性气体进入

洗涤器。经脱酸洗涤处理后的气体成分达标,可以直接排放。洗涤后产生的含酸废液

进入废酸回收装置。

⑤废渣的后期处理。经过等离子体焚烧炉处理后的污泥,会产生非挥发性的废渣。处

理后的废渣发生碳化或呈稳定的玻璃态,堆积于焚烧炉的底部。在焚烧炉的底部设有

废渣导排管道,管道的另一端与废渣收集箱相连。焚烧炉、收集箱和废渣输送管道内

壁均由特殊材料制成,可耐1500℃以上高温且不会与冷却后的废渣粘合,熔融态时经

管道吸入收集箱,冷却后送往安全填埋场直接填埋(废渣成分符合国家规定的安全填

埋要求)。

⑥辅料供给系统。该系统由辅料配置罐和辅助给料器两部分组成,用于等离子体焚烧

炉及尾气处置装置所需全部辅料的供给。

通过等离子体焚烧工艺流程简图(见图1),可以清楚地了解处置的全过程。经

过等离子体焚烧工艺处理后的工业污泥有部分物质被蒸发回收(主要为金属蒸气),

同时非挥发物被变成废渣,剩余的微量尾气可直接外排。复杂的工业污泥(主要成分

为有机化合物)被分解为较简单的分子(大部分为一氧化碳和甲烷),全部过程在瞬

间完成。

采用等离子体方法可以容易获得高于任何传统方法的温度(1200℃—1700℃),不会产生二噁英,垃圾焚烧会更彻底,且不会带来二次污染。燃烧的垃圾残余灰减容

为≤3%,燃烧后的垃圾可作为生活垃圾填埋。

3、等离子焚烧设备

(1) 现状

美国和日本在等离子体焚烧装置的技术研发方面处于世界领先的地位。1998年美国研制成功了等离子体强热熔性焚烧炉,并已成功地用于工业废物和医疗废物的处置

领域,但设备价格昂贵。2001年日本也将该技术成功应用于生产实践。我国近几年也已在该领域取得了一定成果,中国科学院力学所已自行研制成功用于处理“工业污泥

及固体废物的等离子裂解装置”一次性试车成功并投入试运行。此装置运用DCS控制,自动化程度高,有机物除却率可达到99.9%以上,烟气、氯化氢等实现达标排放的同

时还可回收酸,处理成本较低,具有显著的环保效益和经济效益。

该设备作为国内第一套可抗氯化氢腐蚀、工业规模处理化工污水污泥(含放射性)及化工固体危险废物的等离子体装置,包括原料破碎、玻璃体造渣辅料配料、混合和

进料的前处理系统,等离子体裂解炉和专用电源系统,尾气焚烧系统、脱酸洗涤和废

酸回收系统,测量控制系统等4个部分。主设备等离子体炉中有多个耐温1500摄氏度以上的部件,加工工艺复杂,精度要求高,涉及数十种材料(其中近10种为特种材料),反应器内衬和电极均采用石墨材料。

(2) 等离子体焚烧炉

等离子体焚烧工艺主体设备等离子体焚烧炉目前有等离子强熔性焚烧炉、等离子IET电浆焚烧炉和等离子体裂解炉。以等离子强熔性焚烧炉为例介绍特点与优点。

特点:

①系统使用石墨取代金属电极。

②系统采用两套热源。

③直流电阻系统直接加热熔融玻璃。

④系统在开启时仅需维持交流电阻供电,节约能源。

⑤可以废弃物特性调整两套热源比例,提高能源利用率。

⑥耐火材料距离加热区域较远温度约为1400℃。

⑦不需要经常停机,耐火材料耐用3—5年。

⑧利用加热式控制阀控制玻璃物排放。

⑨玻璃停滞时间增长,排放绝对不熔出。

优点:

①垃圾焚烧彻底,不污染空气、水源及周边环境。由于炉膛温度大于1200℃,有机物包括传染性病毒、病菌及其它有毒有害物质都全部裂解分解,产生的气体、灰烬

无毒害;垃圾燃烧后的灰烬体积量大大减少,大约为传统炉燃灰体积的五分之一,而

排放的气体无黑烟,不需烟囱。

②装置结构比较简单,结构小型化,具有占地面积小的明显优点,如一个中型化

工厂产生的污泥,使用该类设备只占地65M2,具有普及的可能。

③装置不用煤、燃油、天然气作燃料,只使用电与水,具有洁净、卫生的特点。

④操作简单、启动停机快、可全部实现自动控制、安全、可靠。

4、等离子体焚烧技术的优势

与传统焚烧法相比,采用等离子体裂解焚烧工艺处理废物具有以下优势:

(1) 可用于处理需高温裂解的多氯联苯(PCB)等高危险性废弃物;

(2) 被处理的物料能够在瞬间达到高温;

(3) 环保标准高,不产生二噁英(Dioxin)等剧毒物质,避免对人体和环境造成二次污染;

(4) 尾气处理量非常小,仅为传统焚烧法的5%至10%,且尾气处理方法简单,可回收利用可燃性气体;

(5) 产生的固体残渣为玻璃体,物理化学性质极为稳定,可安全填埋;

(6) 处理工艺无废水排放;

(7) 成本低廉,每吨工业污泥的处理成本为不到1000元;

(8) 设备占地面积小,基建投资少;

( 9 ) 工艺流程短,操作简便,安全可靠,各项指标均可达到国家环保要求。

综上,对工业污泥处置采用等子体焚烧技术,充分体现了科学、合理、先进、有

效的特点,符合国际国内节能减排的新要求。

用电弧等离子体技术焚烧处理污泥;等离子体发生器采用氮气作为工作气体产生

直流电弧等离子体;等离子体焚烧炉采用负压焚烧处理技术,消除处理系统可能发生

的有毒物质外泄,保证处理安全。采用直流电弧等离子体热源取代天然气热源,实现

了能源节约、焚烧彻底,真正意义上做到了节能和减排双达标,具有保证可持续发展

的积极作用。

该技术已成功应用于实际生产中,在国际上经过长周期运转证明采用的技术成熟、先进、安全可靠。利用等离子体处理污泥技术,在我国国民经济的各个领域应该可以

得到广泛应用。在今后的生产实践中,等离子体焚烧技术还需要进一步深入探讨,以

便为该技术的进一步开发和推广奠定基础。

等离子表面处理工艺大全【解析】

等离子表面处理工艺大全 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 随着高科技产业的快速发展,各种工艺对使用产品的技术要求越来越高,等离子表面处理技术的出现,不仅改进了产品性能、提高了生产效率,更实现了安全环保效应。等离子表面处理技术能够在材料科学、高分子科学、生物医药材料学、微流体研究、微电子机械系统研究、光学、显微术和牙科医疗等领域得到应用。正是这种广泛的应用领域和巨大的发展空间使等离子表面处理技术迅速在国外发达国家发展起来,根据调查数据显示:全球等离子表面处理设备总产值在2008年已达到3000亿人民币。然而我们不得不沉思是什么原因使等离子表面处理技术在短短的20几年中发展的如此迅速。 (一)等离子表面处理技术原理及应用 等离子,即物质的第四态,是由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。这种电离气体是由原子,分子,原子团,离子,电子组成。其作用在物体表面可以实现物体的超洁净清洗、物体表面活化、蚀刻、精整以及等离子表面涂覆。根据等离子体中存在微粒的不同,其具体可以实现对物体处理的原理也各不相同,加之输入气体以及控制功率的不同,都实现了对物体处理的多样化。因低温等离子体对物体表面处理的强度小于高温

等离子体,能够实现对处理物体表面的保护作用,应用中我们使用的多为低温等离子体。并且各种粒子在对物体处理过程中所表现出来的作用也个不相同的,原子团(自由基) 主要是实现对物体表面化学反应过程中能量传递的“活化”作用;电子对物体表面作用主要 包括两方面: 一方面是对物体表面的撞击作用,另一方面是通过大量的电子撞击引起化学反应;离子通过溅射现象实现对物体表面的处理;紫外线通过光能使物体表面的分子键断裂分解,并且增强穿透能力。 (二)等离子表面处理技术的优势等离子表面处理技术是干式处理法,替代了传统的湿法处理技术具有以下优势:1. 环保技术:等离子体作用过程是气固相干式反应,不消耗水资源、无须添加化学药剂2. 效率高:整个工艺能在较短的时间内完成 3. 成本低:装置简单,容易操作维修,少量气体代替了昂贵的清洗液,同时也无处理废液成本 4. 处理更精细:能够深入微细孔眼和凹陷的内部并完成清洗任务 5. 适用性广:等离子表面处理技术能够实现对大多数固态物质的处理,因此应用的领域非常广泛 (三)等离子表面处理技术前景随着电子信息产业的发展,特别是通信产品、电脑及部件、半导体、液晶及光电子产品对超精密工业清洗设备和高附加值设备

低温等离子体表面处理技术

低温等离子体表面处 理技术

Plasma and first wall Introduction Today I will talk about something about my study on the first wall in the tokamak. Firstly, I will show you that what the plasma is in our life thought the following pictures such as: Fig.1 Lighning Fig.2 Aurora Fig.3 Astrospace Just as the pictures mentioned above , they are all consist of plasma. But, what does have in the plasma, now our scientist had given a definition that the plasma state is often referred to as the fourth state of matter and contains enough free charged particles(negative ions 、positive ions)and electronics. Like the photo below. Fig.4 Plasma production Plasma production In our research, we produce the plasma through an ICP (inductively coupled plasma)

等离子污泥处理技术简介

等离子污泥处理技术简介 等离子体技术处理危险废物是一种新型环保技术,主要用于工业污水固粒饱水污泥、焚烧炉产生的飞灰及炉渣、工业危险废弃物等危险废物的处理工作。 (1) 等离子技术基本原理等离子体是与固态、液态和气态并列的第四种物质存在状态,它可以存在的参数范围相当宽广(其密度、温度以及磁场强度都可以跨越十几个数量级)。当一股强电流通过惰性气体(例如氮气)产生电离,即可形成等离子体。如果 等离子体的形态和性质受到外加电磁场的强烈影响,就会发生强烈的粒子集体运动。 此时能量发生瞬时集中,产生极高的电热效率(85%—95%),等离子体温度即时升 高上千度。这种极高的温度可完全分解有毒物质中存在的有机物或无机物分子,同时 完全分解了焚烧过程中可能形成的二氧化物类物质。整个过程在瞬间即可完成,产生 的高温可以还原一切难以还原和难熔性的物质。等离子体弧心温度可达7000℃,而反应器工作温度可在3000℃内调整。 (2) 等离子体处理工业污泥技术试验分析全国各危险废物处置中心的工业污泥处理技术和能源化研究现状,采用荷兰PANalytical公司Magix(PW2403)X射线荧光光谱仪测定了广西省和海南省主要城市取样工业污泥的组成和热值(试验用脱水污泥含水量74.3%,污泥干基固体挥发份含量62.9%),测试结果示于表1。利用等离子体产生 的瞬时高温突跃,进行了电弧等离子体技术的高温T-jump特性作用于工业污泥的处理试验。在数千度的高温下引起快速反应,使工业污泥中有机物质发生高温下物理化学 变化,如挥发、裂解、氧化、聚合等。反应后的固体残渣表面明显碳化或呈现玻璃态,含水率与挥发成份含量明显下降,性质状态非常稳定。其中受到电弧直接作用的污泥 反应后显熔融态,分解彻底。得到了类似水煤气的气体产物(主要成分CO和CH4气体)。这种物质可以直接点燃,火焰温度高达750℃—850℃。至此,初步完成了高温突跃T-jump处理工业危险废物活性污泥的可能性的实验。此外,在美国进行的测试已表明,经等离子体处理后的工业污泥可以完全分解,二噁英等致癌类再生物质实现零 排放。 (3) 等离子体焚烧技术处理工业污泥工艺流程工业污泥成分是复杂的混和物,其成分、水分均随时间、随地点、随产生源种类的不同发生变化,组分各不相同。与生活污泥、

冷弧空气等离子体射流表面处理技术分析

冷弧空气等离子体射流表面处理技术介绍 一.冷弧空气等离子体射流表面处理的必要性 传统的表面处理用湿法,采纳化学溶剂浸泡擦洗。湿法不具有普适性,处理速度慢,特不是化学溶剂会造成二次污染,使得人们必须查找新的表面处理技术。 低温等离子体具有极强的化学活性,在室温下能够引起多种化

学反应或物理刻蚀,而基质材料的本体性能不受阻碍。通过低温等离子体表面处理,材料表面发生多种的物理,化学变化,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团,使材料表面清洁、活化,改善材料表面的亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能。它的这种专门性能能够对塑料、橡胶、金属、半导体、陶瓷和玻璃、复合物、纺织品、泡沫等进行表面改性,以及金属和非金属的粘接表面处理,因此能够广泛应用于汽车、航空、家用电器、包装材料、医疗器械、电子、机械、建筑、纺织和生物医学工程等领域。 在一般情况下,低温等离子体表面处理能够采纳低气压等离子体技术,但由于要使用真空系统,常常具有专门大的局限性,也使得花费过大。常压等离子体技术使表面处理变得简单而廉价。常压等离子体产生的方法有:一是电晕放电等离子体,二是冷弧放电等离子体,三是射频放电等离子体(包括同轴型和平板多孔型),四

是介质阻挡放电等离子体。其中射频放电须用氦气工作,无法广泛应用;电晕和介质阻挡放电会产生大量臭氧,污染使用环境。因此,冷弧空气等离子体射流表面处理是最廉价、最有用的技术。它用于表面处理有专门大的优势,它的优点在于 1.属于干式工艺,省能源,无公害,满足节能和环保的需要;2.使用空气,无臭氧污染,价格专门廉价,时刻短,效率高;3.对所处理的材料无严格要求,具有普遍适应性; 4.可处理形状复杂的材料,材料表面处理的均匀性好; 5.反应环境温度低; 6.对材料表面的作用仅涉及几到几百纳米,材料表面性能改善的同时,基体性能不受阻碍。 这种技术通过十几年的进展差不多逐步成熟,在国外差不多有一些髙技术公司在大力推广和使用这类技术。国内也有一些实验室开始着手推广这类技术。我们在已有的技术基础上不失时机的进行

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析

城市污泥不同处理处置方式的成本 和效益分析 城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析摘要:以北京市为例,估算不同电价及运输距离下填埋、焚烧及堆肥等方式的城市污泥处理处置成本,在此基础上讨论各种处理处置方案的前景,展望北京市污泥处理处置出路。污泥填埋在一定时期内还将是主要处理处置方式,但所占比例将逐渐下降;堆肥是经济上较为可行的处理处置方式,适合大力推广;随着经济实力与技术水平提高,焚烧法可以适用于个别特殊地点。同时,分析了政府补贴对污泥处理处置效益的影响。城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的%~%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。目前我国每年排放的干污泥大约×106 t,并以大约10%的速率在增加。北京

市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将目前的1×104 m3/d提高到×104 m3/d,届时每年产生含水率80% 城市污泥超过80×104 m3。北京市最大的污水处理厂——高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。 1 城

低温等离子废气处理工艺

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当达到气体的放电电压时,气体被击穿,放电过程中整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体,目前这种技术主要应用于废气处理工业中,有些小伙伴对于整个处理工艺和流程比感兴趣,下面就来一起学习一下。 低温等离子体的工艺技术原理: 异味气体从气体收集系统收集后首先进入除水器中进行水气分离,然后再排入等离子体反应器单元,在该区域由于高能电子的作用,使异味分子受激发,带电粒子或分子间的化学键被打断,产生自由基等活性粒子,这些活性粒子和O2反应达到消除异味目的。同时空气中的水和氧气在高能电子轰击下也会产生OH 自由基、活性氧等强氧化性物质,这些强氧化性物质也会与异味分子反应,使其分解,从而促进异味消除。净化后的气体经排气筒高空排放。 低温等离子处理工艺主要是利用放电来产生很多的高能粒子,然后对分子进行降解、氧化、裂解以及电离。近年来,低温等离子处理工艺成为国内外重视的

一个重点问题。将低温等离子处理工艺应用到低浓度、大风量有机废气处理中,具有处理量大、低能耗等优点。但是,这种处理工艺在应用的过程中会产生很多副产物,不能够完全将有机废气降解为水和二氧化碳。 低温等离子废气处理工艺,低温等离子废气处理技术采用双介质阻挡放电形式产生等离子体,所产生等离子体的密度是其他技术产生等离子体密度的1500倍,初用于氟利昂类、哈隆类物质的分解处理,后延伸恶臭、异味、有毒有害气体处理。该技术节能、环保,应用范围广,所有化工生产环节产生的恶臭异味几乎都可以处理,并对二恶英有良好的分解效果。 低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

低温等离子体技术在表面改性中的应用

低温等离子体技术在表面改性中的应用低温等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特,大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特),完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只涉及材料表面,不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中,电子具有较高的能量,可以断裂材料表面分子的化学键,提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体),而中性粒子的温度接近室温,这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。 1 形成装置及影响因素 选择适宜的放电方式可获得不同性质和应用特点的等离子体,通常,热等离子体是气体在大气压下电晕放电产生,冷等离子体由低压气体辉光放电形成。 热等离子体装置是利用带电体尖端(如刀状或针状尖端和狭缝式电极)造成不均匀电场,称电晕放电,使用电压和频率、电极间距、处理温度和时间对电晕处理效果都有影响。电压升高、电源频率增大,则处理强度大,处理效果好。但电源频率过高或电极间隙太宽,会引起电极间过多的离子碰撞,造成不必要的能量损耗;而电极间距太小,会有感应损失,也有能量损耗。处理温度较高时,表面特性的变化较快。处理时间延长,极性基团会增多;但时间过长,表面则可能产生分解物,形成新的弱界面层。 冷等离子体装置是在密封容器中设置两个电极形成电场,用真空泵实现一定的真空度,随着气体愈来愈稀薄,分子间距及分子或离子

的自由运动距离也愈来愈长,受电场作用,它们发生碰撞而形成等离子体,这时会发出辉光,故称为辉光放电处理。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响,另外与放电功率,气体成分及流动速度、材料类型等因素有关。 不同的放电方式、工作物质状态及上述影响等离子体产生的因素,相互组合可形成各种低温等离子体处理设备。 2 在表面改性中的应用 低温等离子体技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点,在表面改性中广泛的应用。 2.1 表面处理 通过低温等离子体表面处理,材料表面发生多种的物理、化学变化,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团,使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。 用几种常用的等离子体对硅橡胶进行表面处理,结果表明N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等离子体均能改善硅橡胶的亲水性,其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳,且不随时间发生退化[6]。英国派克制笔公司将等离子体技术用于控制墨水流量塑料元件的改性工艺中,提高了塑料的润湿率。 文献表明,用低温等离子体在适宜的工艺条件下处理PE、PP、PVF2、LDPE等材料,材料的表面形态发生的显著变化,引入了多种含氧基团,使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性,有利于粘结、涂覆和印刷。

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策

城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策 (试行) ( 建城[2009]23号2009-02-18实施) 1.总则 1.1 为提高城镇污水处理厂污泥处理处置水平,保护和改善生态环境,促进经济社会和环境可持续发展,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国城乡规划法》等相关法律法规,制定本技术政策。 1.2 本技术政策所称城镇污水处理厂污泥(以下简称“污泥”),是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质,不包括栅渣、浮渣和沉砂。 1.3 本技术政策适用于污泥的产生、储存、处理、运输及最终处置全过程的管理和技术选择,指导污泥处理处置设施的规划、设计、环评、建设、验收、运营和管理。 1.4污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。污泥处理处置应遵循源头削减和全过程控制原则,加强对有毒有害物质的源头控制,根据污泥最终安全处置要求和污泥特性,选择适宜的污水和污泥处理工艺,实施污泥处理处置全过程管理。 1.5污泥处理处置的目标是实现污泥的减量化、稳定化和无害化;鼓励回收和利用污泥中的能源和资源。坚持在安全、环保和经济的前提下实现污泥的处理处置和综合利用,达到节能减排和发展循环经济的目的。 1.6 地方人民政府是污泥处理处置设施规划和建设的责任主体;污泥处理处置设施运营单位负责污泥的安全处理处置。地方人民政府应优先采购符合国家相关标准的污泥衍生产品。 1.7 国家鼓励采用节能减排的污泥处理处置技术;鼓励充分利用社会资源处理处置污泥;鼓励污泥处理处置技术创新和科技进步;鼓励研发适合我国国情和地区特点的污泥处理处置新技术、新工艺和新设备。

等离子表面处理应用

For personal use only in study and research; not for commercial use 等离子表面处理应用 在汽车汽车配件制造流程中,随着以塑代钢趋势的不断深入,为了确保产品外观和内在质量,各种材料的表面处理技术正引起汽车制造商的广泛关注和重视。来自国内外汽车制造商和配件厂家的信息表明,采用等离子体技术对汽车制造中的各种配件进行表面处理是最为理想的处理工艺。烟台金鹰科技有限公司推出的等离子表面处理器,处理效果好、可在线处理、成本低、节能环保以及可监控性强,已经受到了国内外汽车制造和配件厂家甚至研究机构的重视和欢迎。公司生产的低温常压等离子表面处理机设备目前已经广泛应用于各种橡胶封条(门框密封条、车门头道、车窗导槽、车窗侧条、前后风挡和前后盖密封条、发动机密封)、车灯、汽车内饰(空调出风装置、仪表盘、安全气囊、GPS、DVD、仪表、传感器,天线)刹车块、油封、保险杠。提高产品的粘接度。 烟台金鹰科技有限公司所生产等离子表面处理机在汽车密封胶条材料表面处理中的应用。 密封性作为衡量汽车质量的一个重要的指标,预示着密封胶条在汽车上具有非常重要的重用。它具有填补车体部件之间间隙和减振的作用,不但要防止外界的灰尘、潮气水份及烟雾的入侵,还要阻隔噪音的侵入或外泄,等离子表面处理在密封条植绒及喷漆之前处理,可大大提高植绒及喷涂的牢固度,可完全代替底涂工艺。 密封胶条的分类: 1.1. 密封胶条以安装部位来分类: 主要有前后档风玻璃密封条、车门框密封条、侧窗密封条、天窗密封条、发动机舱盖密封条、行李箱密封条等,其中与车主接触最多的是车门框密封条,上车下车都可能接触到它。 1.2.密封胶条以特点来分类: 有一般密封胶条和天侯密封胶条之分。一般密封胶条以实芯为主,常用于前后档风玻璃、侧窗等地方。天候密封胶条是带有空心的海绵胶管,富有弹性并有保持温湿度的功能,常用于车门框、行李箱等地方。1.3.密封胶条按截面形状来分类: 可分为实芯形(圆形、方形、扁平形及多边等截面形状)、中空形及金属橡胶复合形等类型。密封胶条的安装部位与截面形状有很大关系,形状各异,比较复杂。对于橡胶密封条来说,截面形状的设计至关重要,它关系到密封、缓冲、安装和部件使用等。例如车门窗密封胶条的两侧密封唇边应以相同的、大小适当的力与车窗玻璃的两侧接触,胶条唇边长度、厚度应适当,过厚、过长会使玻璃阻力偏大,升降困难;过薄、过短又会导致玻璃得不到良好的密封及贴面,产生振动和漏雨现象;还有密封胶条截面底部形状及尺寸设计,应与车窗钢槽形状配合,两者凹凸结合,使得密封胶条自身的弹性附着在车窗钢槽上,防止其脱出。 1.4.密封胶条按照结构不同来分类: 有用单一橡胶做成,有由橡胶和发泡海绵胶结合构成。用作密封胶条的橡胶材料有密实胶、海绵胶和硬质橡胶等三种。硬质橡胶比较硬。密封条的胶料大部分使用耐老化、耐低温、耐水气、耐化学腐蚀,特别是耐臭氧老化的三元乙丙橡胶(EPDM),这种 EPDM 还具有良好的加工性,可以与钢带、钢丝编织带、绒布、植绒、PU 涂层、有机硅涂层等复合,保证车厢与外界的防水、防尘、隔音、隔热、减振和装饰作用,一般情况下 EPDM 密封条使用寿命可达十几年。密封胶条是采用挤压成形方式加工出来的,过去的制作方式比较简陋,通过简单模具就可以加工。 密封胶条发展新趋势和出现的新问题: 随着车辆密封要求越来越高,对密封胶条的要求也越来越高。新工艺、新材料不断涌现,因此加工技术也将越来越复杂。例如近年来,随着热塑性弹性体技术的不断发展和成熟,新型的热塑性弹性体如 TPO 和 TPV 等材料在汽车密封条中应用也越来越普遍。这些材料既具有弹性体的优良性能,又具有塑料的优良特性,既方便加工,又可回收重复利用,这些材料正在逐步取代 EPDM 制品。常见的车门密封条由共挤出的实芯载体与海绵胶管密封条组成,海绵部分受到车体门框的压缩后提供密封功能。但当车速很高时,外部空气压力可能会超过海绵体提供的最大密封力,从而引起密封失效。为了解决这一问题,有的公司设计了一种

高温等离子有机废气治理技术

高温等离子有机废气治理 技术 Jenny was compiled in January 2021

高温等离子焚烧——治理有机废气 一、高温等离子焚烧原理 等离子态是一种普遍存在的物质形态。宇宙中恒星球内部的物质就处于等离子态。 温度升高到使物质分子发生分裂,成为独立的原子,如氮分子会分裂成两个氮原子,我们称这种过程为物质分子的电离。当电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质状态发生质的改变,为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,即等离子态.(等离子体) 等离子体的基本构成是和,具有良好的导电、导热性。等离子体的比热与温度成正比,高温下等离子体的比热是通常气体的数百倍。 等离子体在工业上有广泛的应用,常见的氩弧焊就是一个典型事例:由电流放电产生的高温等离子弧,从喷嘴中喷出,熔化焊料、工件,完成焊接作业。 永研电子率先提出,并研发成功的高温等离子焚烧技术,就是等离子体在工业废气处理应用的成功范例。为工业废气治理开辟了一条全新的途径。 二、高温等离子焚烧实现 高温等离子体焚烧技术: “每一种持久性有机污染物(POPs)都可以热分解,20世纪80年代末,瑞典科学家Svante Arrhenius 发现大多数热分解反应的速率随着温度增加而增加。对于有机物的分解取决于反应温度、在此温度下停留的时间和该物质的固有性质。”(摘自:等离子体弧熔融裂解——危险废弃物处理前沿技术第48页丁恩振、丁家亮编着)高温热分解是清除VOCs污染物的有效方法。 等离子焚烧技术是高频(30KHz)高压(10万伏)大功率电源在特定条件下的聚能放电:工业废气在反应器中由常温急剧上升至3千度高温,在高温(3千度)和高电势(10万伏)的双重作用下,有机污染成分(VOCs)瞬间(千分之1秒)被电离并完全裂解。

等离子表面处理

项目提纲 一、项目背景 等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,主要包括:电子、离子、中性基团、分子、光子,它是除去固、液、气相之外物质存在的第四态。1879年英国物理学家William Crookes发现物质第四状态,1929年美国化学物理学家Langmuir发现等离子体。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间,空间物理,地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。 等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。高温等离子体如焊工用高温等离子体焊接金属。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如:材料的表面处理(塑料表面处理、金属表面处理、铝表面处理,印刷、涂装及粘接前的等离子表面处理),此技术主要作用为清洗材料表面,提高表面的附着能力及粘接能力。等离子技术具有极为广泛的应用领域,这使其成为行业中广受关注的核心表面处理工艺。通过使用这种创新的表面处理工艺,可以实现现代制造工艺所追求的高品质,高可靠性,高效率,低成本和环保等目标。 等离子表面处理技术能够应用的行业非常广泛,对物体的处理不单纯的是清洗,同时可以进行刻蚀、和灰化以及表面活化和涂镀。因此就决定了等离子表面处理技术必将有广泛的发展潜力。也会成为科研院所、医疗机构、生产加工企业越来越推崇的处理工艺。 二、等离子技术简介 射流型常压等离子处理系统由等离子发生器、气体管路及等离子喷枪组成。等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生了低温等离子体,借助压缩空气将等离子体喷向工件表面,当等离子体与被处理表面相遇时,产生了化学作用和物理变化,表面得到了清洁。却除了碳化氢类污物,如油脂、辅助添加剂等。根据材料成分,其表面分子链结构得到了改变。建立了自由基团,这些自由基团对各种涂敷材料具有促进粘合的作用,在粘合和油漆应用时得到了优化。在同样效果下,应用等离子体处理表面可以得到非常薄的高张力涂层表面,不需要其他机械、化学处理等强烈作用成分来增加粘合性。 高分子领域中应用的等离子体表面处理技术,是指利用非聚合性气体(如Ar、N2、CO、NH3、O2、H2等)等离子体与高分子材料表面相互作用,使在表面上形成新的官能团和改变高分子链结构,以改善亲(疏)水性、粘接性、表面电学性能、光学性能以及生物相容性等,从而达到表面改性的目的。参与表面反应的活性种有激发态分子、离子、自由基及紫外辐射光子。对高分子材料表面的作用有刻蚀、断键(链)、形成自由基及活性种与自由基复合从而引入新的官能团或形成交联结构。在等离子体处理过程中,随不同的放电条件,往往以某种作用为主,几种作用并存。等离子体处理的优点是效果显著,工艺简单,无污染,可通过改变不同的处理条件获得不同的表面性能,应用范围广。更为重要的是,处理效果只局限于表面而不影响材料本体性能。其缺点是处理效果随时间衰退;影响处理效果因素的多样性使其重复性和可靠性较差。 等离子表面处理在高分子材料改性中的应用,主要表现在下述几方面。 1)改变材料表面亲((疏)水性。一般高分子材料经NH3、O2、CO、Ar、N2、H2等气体等离子体处理后接触空气,会在表面引入—COOH,CO,—NH2''—OH等基团,增加其亲水性。处理时间越长,与水接触角越低,而经含氟单体如CF4''CH2F2等气体等离子体处理则可氟化高分子材料表面,增加其憎水性。 2)增加材料的粘接性。等离子体处理能很容易在高分子材料表面引入极性基团或活性点,

等离子废气处理工艺原理介绍

等离子废气处理工艺原 理介绍 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

等离子工艺原理 介质阻挡放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。 等离子废气处理技术特点 低温等离子废气处理技术应用于恶臭气体治理,具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。 1、介质阻挡放电产生电子能量高,低温等离子体密度大,达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用。 2、技术反应速度快,气体通过反应区的速度达到3-15米/秒,即达到很好的处理效果。 3、气体通过部分,全部采用陶瓷、石英、不锈钢等防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,根本上解决了低温等离子废气处理技术设备腐蚀问题。 4、等离子废气处理设备主机为成套工业废气处理装置,前面配有专用塔,能有效去除废气中的粉尘和水分,操作简单。 5、自动化程度高,设备启动、停止十分迅速,随用随开,对于部分化工生产的不连续性,可以在生产时开启,不生产的间隙停止运行,大量的节约能源。 6、运行成本较低,比常用的蓄热式燃烧炉RTO节约运行费用5-8倍,每立方米气量运行费用仅为~分钱。 7、应用范围广阔,基本不受气温和污染物成分的影响,对恶臭异味的臭气浓度有良好的分解作用,恶臭异味的去除率达80-98%,处理后的气体臭气浓度达到国家标准。 8、重要特点:以非甲烷总烃为例,用色谱法检测,非甲烷总烃去除率也许只有45%,但恶臭异味的去除率达90%。这是因为非甲烷总烃经过处理后,部分分子变成小分子,用色谱法检测时,依然表现为非甲烷总烃。恶臭异味的去除率高,表明实际已经分解了90%以上的污染物质,因为分解后的物质也有部分有异味。 9、等离子废气处理技术处理工业废气技术不是水洗技术,是通过高能量等离子体对污染物的直接击穿和直接轰击,使分子链断裂,并非污染物的转移。

低温等离子体废气处理

有机、无机废气和恶臭处理技术 市场拓展人员培训教程 (宋文国,男,1968年出生,高级工程师,从事于节能环保项目多年。邮箱:,手机:) 一、行业废气概况 煤化工废气 煤制焦过程废气 焦化废气主要来源于装煤、炼焦、化产回收等过程。装煤初期,煤料在高温条件下与空气接触,形成大量黑烟及烟尘、荒煤气及对人体健康有害的多环芳烃。炼焦时,废气一方面来自化学转化过程中未完全炭化的细煤粉及其析出的挥发组分、焦油、飞灰和泄漏的粗煤气,另一方面来自出焦时灼热的焦炭与空气接触生成的CO、CO2、NOx等,主要污染物包括苯系物(如苯并芘)、酚、氰、硫氧化物以及碳氢化合物等。 煤制气过程废气 煤制气废气的来源主要是气化炉开车过程中由于炉内结渣、火层倾斜等非正常停车而产生的逸散,另外,还有炉内的排空气形成部分废气、固定床气化炉的卸压废气、粗煤气净化工序中的部分尾气、硫和酚类物质回收装置的尾气及酸性气体、氨回收吸

收塔的排放气。这些废气的主要成分包括碳氧化物、硫氧化物、氨气、苯并芘、CO、CH4等,有些还夹杂了煤中的砷、镉、汞、铅等有害物质,对环境及人体健康有较大的危害。 煤制油过程废气 煤的液化可分为直接液化和间接液化。煤直接液化时,经过加氢反应,所有异质原子基本被脱除,也无颗粒物,回收的硫可以获得元素硫,氮大多转化为氨。煤间接液化时,催化合成过程中的排放物不多,未反应的尾气(主要是CO)可以在燃烧器中燃烧,排放的废气中CO2和硫很少,也没有颗粒物的生成。煤液化过程对环境造成的影响较小,主要的污染物是液化残渣,这是一种高碳、高灰和高硫物质,在某些工艺中占到液化原料煤总量的40%左右,需进一步处理。 煤燃烧过程废气 煤燃烧过程主要污染物有粉尘与烟雾、SO2为主的硫化物、N2O、NO、NO2、N2O3、 N2O4等氮氧化物、Hg、Cd、Pb、Cr、As、Se、F等有害微量元素、产生温室效应的CO2等。煤直接燃烧的能量利用率低,环境污染严重。 石油化工厂废气 化工厂在生产过程中会产生大量的废气,比如:氨、三甲胺、硫化氢、二氧化硫、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和硫化氢等无机废气;还有VOC类:苯、甲苯、二甲苯、丙

等离子体表面处理技术

等离子体表面处理技术的原理及应用 前言:随着高科技产业的讯速发展,各种工艺对使用产品的技术要求越来越高。 等离子表面处理技术的出现,不仅改进了产品性能、提高了生产效率,更随着高科技产业的迅猛发展,各种工艺对使用产品的技术要求也越来越高。这种材料表面处理技术是目前材料科学的前沿领域,利用它在一些表面性能差和价格便宜的基材表面形成合金层,取代昂贵的整体合金,节约贵金属和战略材料,从而大幅度降低成本。正是这种广泛的应用领域和巨大的发展空间使等离子表面处理技术迅速在国外发达国家发展起来。 一、等离子体表面改性的原理 等离子,即物质的第四态,是由部分电子被剥夺后的原子以及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气状物质。它的能量范围比气态、液态、固态物质都高,存在具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子,在与材料表面的撞击时会将自己的能量传递给材料表面的分子和原子,产生一系列物理和化学过程。其作用在物体表面可以实现物体的超洁净清洗、物体表面活化、蚀刻、精整以及等离子表面涂覆。 二、等离子体表面处理技术的应用 1、在工艺产业方面的应用 1)、在测量被处理材料的表面张力 表面张力测定是用来评估材料表面是否能够获得良好的油墨附着力或者粘接附着品质的重要手段。为了能够评估等离子处理是否有效的改善了表面状态,或者为了寻求最佳的等离子表面处理工艺参数,通常通过测量表面能的方式来测定表面,比如使用Plasmatreat 测试墨水。最主要的表面测定方式包括测试墨水,接触角测量以及动态测量 评价表面状态 低表面能, 低于28 mN/m良好的表面附着能力,高表面能 2)预处理–Openair? 等离子技术,对表面进行清洗、活化和涂层处理的高技术表面处理工艺 常压等离子处理是最有效的对表面进行清洗、活化和涂层的处理工艺之一,可以用于处理各种材料,包括塑料、金属或者玻璃等等。 使用Openair?等离子技术进行表面清洗,可以清除表面上的脱模剂和添加剂等,而其活化过程,则可以确保后续的粘接工艺和涂装工艺等的品质,对于涂层处理而言,则可以进一步改善复合物的表面特性。使用这种等离子技术,可以根据特定的工艺需求,高效地对材料进行表面预处理。

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析-一栏知识分享

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益 分析-一栏

城市污泥不同处理处置方式的成本和效益分析城市污泥是污水处理的副产物,以含水率97%计算,体积占处理污水的0.3%~0.5%[1],深度处理产泥量还将增加50%~100%。目前我国每年排放的干污泥大约1.3×106 t,并以大约10%的速率在增加。 北京市全区域规划污水排放量为330×104 m3/d,其中2003年市区污水排放量约为230×104 m3/d[2]。规划建设14座污水处理厂,2015年污水处理能力预计将超过320×104 m3/d,处理率将超过90%。到2008年,北京市将新增9座中水处理厂,深度处理能力将由目前的1×104 m3/d提高到47.6×104 m3/d,届时每年产生含水率80% 城市污泥超过80×104 m3。北京市最大的污水处理厂——高碑店污水处理厂污泥外运运输费用占到全厂运行费用的1/3[3]。 城市污泥的大量产生,已引起日益严峻的二次污染,并成为城市污水处理行业瓶颈。污泥处理处置率低,其中非常重要的一个原因就是投资和运行成本方面的限制。但到目前为止,还未见关于不同污泥处理处置方案的经济分析,导致不同单位和设计人员在方案的选择上存在较大的盲目性。本文以北京为例,对几种典型的城市污泥处理处置方式进行经济分析,以便为城市污泥处理处置技术的选择提供参考依据。 1 城市污泥处理处置成本估算 1.1 估算方法 以1 t干污泥(DS)为计算基准,综合成本=运行成本+设备折价成本。运行成本以目前较为成熟的处理处置方式进行估算。 北京市污泥机械脱水效果通常在80%左右。各方案中的成本估算涉及或包括焚烧、运输、填埋等3个流程;设备折价成本取15 a使用年限,年折旧7%,社会利率10%,即年折价17%,设备年工作时数以8000 h计。因此,设备折价=设备价格×指数×0.17/8000。 1.2 估算细则 (1)单位成本 填埋:生活垃圾卫生填埋的成本约60~70 ¥/t,污泥填埋时按照压实生活垃圾∶土∶污泥容重比为0.8∶1∶1,污泥填埋成本为48~56 ¥/t,取52¥/t。 干化:干燥能耗与脱水量成正比。燃气加热效率85%、锅炉热效率70%、过程热损失5%时,水的蒸发能耗为150 (kW·h)/t,每小时去除1 t水的设备投资为180×104¥[4]。 焚烧:目前多采用流化床技术,每h焚烧1 t干化污泥的设备成本为528×104¥,污泥按干质量减量60%。焚烧的运行费用24¥/t,烟气处理消耗NaOH量约为37 kg/t,折价约128¥/t [5]。 电价:北京市工业电价高峰期、平段区、低谷期分别为0.278、0.488、0.725¥/(kW·h)。按不同补贴方案,将电价设定为0.30、0.60¥/(kW·h)。 运费:北京市运输价格在0.45~0.65¥/(t·km)之间,污泥为特殊固体废物,需特殊箱式货车运送,价格处于高端。另外,近年运输价格有上涨趋势。因此,运费取0.65 ¥/(t·km)。 此外,干化及焚烧均按设备成本添加30%物耗人工管理费及土建配套费。 (2)污泥含水率 污泥的有机质和水分含量较高,填埋存在一系列问题,当前主要关心的是土力学性能,当含水率高于68% 时需按m(土)∶m(污泥)=0.4~0.6的比例混入土 [6-8]。含水率降低时污泥性状存在突变,因此填埋脱水目标设定为80%、30%。 含水率是污泥焚烧处理中的一个关键因素。有机质含量高、含水率低利于维持自燃,降低污泥含水率对降低污泥焚烧设备及处理费用至关重要。一般将污泥含水率降至与挥发物含量之比小于3.5时,可形成自燃[9]。北京市污泥有机物含量在45% 以下,因此使污泥维持自燃焚烧的水分含量应小于61.2%。朱南文总结了几种国外污泥热干燥技术,可以将污泥干燥至10%含水率[10]。污泥焚烧综合成本随干燥程度动态变化,干化程度越高,干化能耗升高,焚

等离子废气处理工艺原理介绍

等离子废气处理工艺原理 介绍 The latest revision on November 22, 2020

等离子工艺原理 介质阻挡放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到净化废气的目的。 等离子废气处理技术特点 低温等离子废气处理技术应用于恶臭气体治理,具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。 1、介质阻挡放电产生电子能量高,低温等离子体密度大,达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用。 2、技术反应速度快,气体通过反应区的速度达到3-15米/秒,即达到很好的处理效果。 3、气体通过部分,全部采用陶瓷、石英、不锈钢等防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,根本上解决了低温等离子废气处理技术设备腐蚀问题。 4、等离子废气处理设备主机为成套工业废气处理装置,前面配有专用塔,能有效去除废气中的粉尘和水分,操作简单。 5、自动化程度高,设备启动、停止十分迅速,随用随开,对于部分化工生产的不连续性,可以在生产时开启,不生产的间隙停止运行,大量的节约能源。 6、运行成本较低,比常用的蓄热式燃烧炉RTO节约运行费用5-8倍,每立方米气量运行费用仅为~分钱。 7、应用范围广阔,基本不受气温和污染物成分的影响,对恶臭异味的臭气浓度有良好的分解作用,恶臭异味的去除率达80-98%,处理后的气体臭气浓度达到国家标准。 8、重要特点:以非甲烷总烃为例,用色谱法检测,非甲烷总烃去除率也许只有45%,但恶臭异味的去除率达90%。这是因为非甲烷总烃经过处理后,部分分子变成小分子,用色谱法检测时,依然表现为非甲烷总烃。恶臭异味的去除率高,表明实际已经分解了90%以上的污染物质,因为分解后的物质也有部分有异味。 9、等离子废气处理技术处理工业废气技术不是水洗技术,是通过高能量等离子体对污染物的直接击穿和直接轰击,使分子链断裂,并非污染物的转移。

高温等离子有机废气治理技术

高温等离子焚烧——治理有机废气 一、高温等离子焚烧原理 等离子态是一种普遍存在的物质形态。宇宙中恒星球内部的物质就处于等离子态。 温度升高到使物质分子发生分裂,成为独立的原子,如氮分子会分裂成两个氮原子,我们称这种过程为物质分子的电离。当电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质状态发生质的改变,为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,即等离子态.(等离子体) 等离子体的基本构成是离子和电子,具有良好的导电、导热性。等离子体的比热与温度成正比,高温下等离子体的比热是通常气体的数百倍。 等离子体在工业上有广泛的应用,常见的氩弧焊就是一个典型事例:由电流放电产生的高温等离子弧,从喷嘴中喷出,熔化焊料、工件,完成焊接作业。 永研电子率先提出,并研发成功的高温等离子焚烧技术,就是等离子体在工业废气处理应用的成功范例。为工业废气治理开辟了一条全新的途径。

二、高温等离子焚烧实现 高温等离子体焚烧技术: “每一种持久性有机污染物(POPs)都可以热分解,20世纪80年代末,瑞典科学家Svante Arrhenius 发现大多数热分解反应的速率随着温度增加而增加。对于有机物的分解取决于反应温度、在此温度下停留的时间和该物质的固有性质。”(摘自:等离子体弧熔融裂解——危险废弃物处理前沿技术第48页丁恩振、丁家亮编著)高温热分解是清除VOCs污染物的有效方法。 等离子焚烧技术是高频(30KHz)高压(10万伏)大功率电源在特定条件下的聚能放电:工业废气在反应器中由常温急剧上升至3千度高温,在高温(3千度)和高电势(10万伏)的双重作用下,有机污染成分(VOCs)瞬间(千分之1秒)被电离并完全裂解。 高温等离子焚烧技术能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆及含有水分、固态、油状物的工业废气,是垃圾焚烧尾气排放二噁英问题的理想解决方案。

等离子体法处理危险废弃物技术与设备

等离子体法处理危险废弃物技术与设备 等离子体法是处理危险废物的新型技术。日前,力学所工程科学部废物处理技术组建成了等离子体热解处理模拟医疗废物的全套实验室系统。 全套实验室模拟处理装置为中试规模,设计能力最大可达到5吨/日,包括进料子系统、等离子体核心处理设备和完善的尾气后处理子系统。进料子系统主要是柱塞式液压给料机,核心处理设备由等离子体炉、电源设备、测量控制系统、工作气体控制供应系统等设备组成;尾气后处理子系统由尾气急冷器、空气预热器、碳纤维吸附器、烟气脱酸、烟气再热器、尾气燃烧炉、引风机等设备组成。该系统还包括冷却和散热系统等辅助设备。 等离子体法利用电弧放电,可以将裂解温度提高到1500~2000oC,有效打断有机物的化学键,达到很高的摧毁效率,并能避免在处理过程中排放NOx、CO 和二噁英类等在焚烧时生成的有害物质,因此适合处理各类难分解的危险废物,达到近零排放的水平。实验数据显示,等离子体法仅形成少量裂解气体、炭黑和玻璃体,特别有利于二次产物的后处理和无害化,处理一吨废物的电耗约 1200~1500 kWh,低于焚烧多氯联苯等高危废物的能耗和能源成本,产生的可燃性尾气中的能源还可以回收利用,因而也是节能型技术。但是由于技术复杂,成本昂贵,国际上发展速度并不快,主要是用于处理多氯联苯(PCBs)、废农药、焚烧飞灰、医疗废物等有机与无机废物的处置,国内尚没有成熟的商业化产品。 近年来,课题组以交流等离子体弧技术为基础,在处理废塑料、废橡胶、医疗废物、有机废物、化学试剂和电子线路板等实验研究的基础上,承担了国家863计划课题和院知识创新工程方向性重要项目,研制交流等离子体处理医疗废物的成套设备和技术,并于2006年在四川晨光化工研究院建成国内首套工业规模的化工固体危险废物处理系统。 现在,课题组与深圳迈科瑞环境技术有限公司的合作,全面开发等离子体处理危险废物的技术和设备,努力通过走产业化的道路,尽早实现科研成果向生产力的转化。

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