等离子体特种垃圾焚烧炉工艺

等离子体处理危险废物技术李 伟1 李水清1 崔瑞祯1 刘 刚2 季天仁3（1 清华大学精仪系 2 中国兵器装备研究院 3 电子科技大学高能所）一、引言将等离子体用于处理各类污染物具有处理流程短、效率高、适用范围广等特点，尤其是对于多氯联苯类(PCB )、氟里昂类等难消解含卤化合物及生物技术产业、农药、医院等的特殊废弃物处理，常规的燃料热源技术的处理效率常不能达到国际规定的标准(PCB 的消解效率必须大于99.9999%)，并且更高毒性的多氯二苯并二(PCDDs ) 与多氯二苯并呋喃(PCDFs ) 的二次污染问题日益引起人们的重视。

等离子体既可用于处理废气又可用于处理废水、固体废物、污泥、甚至放射性废物。

本章主要介绍等离子体处理固体危险废物，如医疗垃圾等。

二、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。

图1是气体通过加热或放电形成等离子体的示意图。

N 2等离子体气体加热或放电图1 等离子体形成示意图 （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)，如图2所示。

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。

热平衡等离子体（热）等离子体按粒子的温度分非热平衡等离子体（冷）图2 等离子体的分类（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。

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。

危废等离子体处理技术来源: 再生资源最近两三年，随着环保监管越来越严厉，工业危险废物处置市场也越来越红火，由此带火了等离子体处理技术的相关话题。

早在2014年9月，《危险废物处置工程技术导则》（HJ 2042-2014）（以下简称《技术导则》）就已发布实施，《技术导则》将等离子体技术正式列入危险废物处理可选技术路线。

即便如此，业内仍然有各种各样的疑惑、质疑的声音，诸多行业人士发声，直指等离子体技术的弱点。

等离子体技术的适用性问题，一时成为争论的焦点。

受此影响，不少危废项目负责人心中犹豫，稳字当先，危废处置行业投资在等离子体技术上踌躇难行。

究竟等离子体技术是回转窑焚烧技术的替代，还是替补？等离子体热解炉一、《技术导则》怎么说众所周知，行业标准是非常严肃的，开不得玩笑。

环保部（现生态环境部）发布的标准至少经过“三审两稿”，是政策专家、技术专家和行业行家从各个角度完善、权衡过的，因此，标准的条款是经得起推敲和检验的。

《危险废物处置工程技术导则》对于等离子体技术的规定，凝聚了监管层、技术层和行业层的最大共识。

（4.1.3.2）“危险废物非焚烧处置主要包括……、电弧等离子处置等。

”传达了两方面的信息，一是我们讨论的是电弧等离子体，实指热等离子体；二是等离子体处置技术属于非焚烧技术路线，可以不需要氧气或者空气。

（4.2.3.3）“电弧等离子体技术适用于处置毒性较高、化学性质稳定，并能长期存在于环境中的危险废物，特别适宜处置垃圾焚烧后的飞灰、粉碎后的电子垃圾、液态或气态有毒危险废弃物等。

”表达了处置对象的适用性，特别指出了四类危险废物。

（7.5.6）“采用等离子体技术处置危险废物时，应考虑其技术应用的范围，对拟处理的危险废物应根据废物特点进行预处理。

包括去除包装、分离、固体混配、一次性包装物破碎、粉状废物造粒、液体过滤等，以确保满足其处理工艺要求。

”提示预处理是非常必要的，并列举了预处理可能用到的方法。

（7.6.2.3）“采用等离子体技术处置危险废物，应根据需要进行系统配置，确保等离子体熔融炉、电源设备、测量控制设备和制氮设备稳定运行，并配备相应的进料单元、热能回收单元、废气处理单元以及玻璃体输出成型单元。

采用“等离子体特种垃圾焚烧炉”处理医疗废物-摘要：应用低温等离子体技术制备的“等离子体特种垃圾焚烧炉”可处理医疗垃圾及工业有毒有害危险废物，处理范围广，成本低。

在1200℃以上高温焚烧可防止二恶英的形成，达到彻底无毒无害化。

关键词：低温等离子体；焚烧炉；热解；二恶英几乎没有人怀疑医疗垃圾会携带病菌，甚至携带高传染性病毒，且以每年10％以上的速度急剧增加，有毒有害危险废物已成为当今困扰经济生活的一大难题，而传统的处理方法远远不能满足环保要求。

卫生部规定医疗垃圾不能混同生活垃圾一起处理，也不容许未经处理进行填埋。

这些含有大量传染性病毒的垃圾一般仍采用传统的气、煤、油焚烧方法，而采用的焚烧炉由于炉内温度不高(一般低于900℃，而实际情况只在700℃以下运行)病毒不能被彻底消灭，产生的垃圾灰仍残余有三分之一以上的可燃物及部分细菌；垃圾灰填埋后还会析出，影响土壤、水质，对环境造成二次污染。

人畜饮用被污染的水后会迅速感染、蔓延。

从上世纪六十年代起，西方一些发达国家已经认识到与日俱增的垃圾的处理和再利用将是城市规划和建设面临的重大课题，各国政府为研究、开发、示范，以及对现有方法的改进和改造投入了大量的资金，但都没有取得太大的进展。

直到八十年代末，随着低温等离子体技术在国民经济服务领域中的广泛应用，利用等离子体技术焚烧垃圾的新工艺才彻底解决了处置垃圾的难题。

目前，美国、俄罗斯、德国、日本、比利时等许多国家都已采用了这种技术来处理工业垃圾、医用废物和民用垃圾。

采用等离子体发生器为焚烧设备，对医疗垃圾进行就地焚烧处理，既彻底处理了医院在医疗过程中产生的废弃物，又避免了因其他途径处理而产生的二次污染，是一个有利于环保的最佳方法。

深圳市真高科实业有限公司经过两年多的艰辛努力，研制成了处理能力为2吨／日、5吨／日的医疗垃圾及工业有毒有害危险废物的“等离子体特种垃圾焚烧炉”，并已进入市场。

一、原理等离子体是物质的第四态，按其温度大体可分为高温等离子体(上亿度)、低温等离子体(几万度以下)及冷等离子体(几十度)三大类，应用在工业中的多为低温等离子体。

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。

采用“等离子体特种垃圾焚烧炉”处理医疗废物-摘要：应用低温等离子体技术制备的“等离子体特种垃圾焚烧炉”可处理医疗垃圾及工业有毒有害危险废物，处理范围广，成本低。

在1200℃以上高温焚烧可防止二恶英的形成，达到彻底无毒无害化。

关键词：低温等离子体；焚烧炉；热解；二恶英几乎没有人怀疑医疗垃圾会携带病菌，甚至携带高传染性病毒，且以每年10％以上的速度急剧增加，有毒有害危险废物已成为当今困扰经济生活的一大难题，而传统的处理方法远远不能满足环保要求。

卫生部规定医疗垃圾不能混同生活垃圾一起处理，也不容许未经处理进行填埋。

这些含有大量传染性病毒的垃圾一般仍采用传统的气、煤、油焚烧方法，而采用的焚烧炉由于炉内温度不高(一般低于900℃，而实际情况只在700℃以下运行)病毒不能被彻底消灭，产生的垃圾灰仍残余有三分之一以上的可燃物及部分细菌；垃圾灰填埋后还会析出，影响土壤、水质，对环境造成二次污染。

人畜饮用被污染的水后会迅速感染、蔓延。

从上世纪六十年代起，西方一些发达国家已经认识到与日俱增的垃圾的处理和再利用将是城市规划和建设面临的重大课题，各国政府为研究、开发、示范，以及对现有方法的改进和改造投入了大量的资金，但都没有取得太大的进展。

直到八十年代末，随着低温等离子体技术在国民经济服务领域中的广泛应用，利用等离子体技术焚烧垃圾的新工艺才彻底解决了处置垃圾的难题。

目前，美国、俄罗斯、德国、日本、比利时等许多国家都已采用了这种技术来处理工业垃圾、医用废物和民用垃圾。

采用等离子体发生器为焚烧设备，对医疗垃圾进行就地焚烧处理，既彻底处理了医院在医疗过程中产生的废弃物，又避免了因其他途径处理而产生的二次污染，是一个有利于环保的最佳方法。

深圳市真高科实业有限公司经过两年多的艰辛努力，研制成了处理能力为2吨／日、5吨／日的医疗垃圾及工业有毒有害危险废物的“等离子体特种垃圾焚烧炉”，并已进入市场。

一、原理等离子体是物质的第四态，按其温度大体可分为高温等离子体(上亿度)、低温等离子体(几万度以下)及冷等离子体(几十度)三大类，应用在工业中的多为低温等离子体。

垃圾焚烧炉工艺流程垃圾焚烧炉是一种将垃圾进行高温氧化分解的设备，其工艺流程包括垃圾收集、预处理、进料、燃烧、废气处理等多个环节。

本文将详细介绍垃圾焚烧炉的工艺流程。

一、垃圾收集垃圾焚烧炉的工艺流程始于垃圾的收集。

在城市中，垃圾被分类收集，分为可回收物、有害垃圾和其他生活垃圾。

这些不同类型的垃圾需要进行不同的处理方式。

可回收物需要进行分类回收，有害垃圾则需要专门处理，而其他生活垃圾则可以送往焚烧厂进行处理。

二、预处理在进入焚烧厂之前，生活垃圾需要经过一系列的预处理步骤。

首先是去除大件物品和易腐物质。

这些物品会影响后续的焚烧过程，并且易腐物质会产生大量的水分和有机酸，对环保设施造成损害。

其次是对可回收物进行再次分类，并对可回收物和有害垃圾进行处理。

最后，对垃圾进行破碎处理，以便于后续的进料。

三、进料预处理后的垃圾被送入焚烧炉中进行高温氧化分解。

进料过程需要控制进料速度和垃圾的分布均匀性。

通常情况下，焚烧炉会采用机械装载或人工装载的方式进行进料。

四、燃烧在焚烧过程中，垃圾被加热至高温状态，产生大量的燃料气体和灰渣。

这些物质会通过空气或氧气进行反应，在高温下发生氧化还原反应，将有机物质转化为二氧化碳、水和无害无毒的灰渣。

在这个过程中，需要掌握好进风量、供氧量和排放温度等参数，以保证焚烧效率和环保要求。

五、废气处理在焚烧过程中产生的废气需要经过多次处理才能达到排放标准。

首先是经过除尘器去除颗粒物；其次是经过脱硫设备去除二氧化硫；最后是经过脱硝设备去除氮氧化物。

废气处理过程需要严格控制各项参数，以保证废气排放符合国家标准。

六、灰渣处理焚烧过程中产生的灰渣需要进行处理，以便于后续的利用。

通常情况下，灰渣会被送往专门的处理厂进行分类、破碎和筛选。

其中可回收物质会被回收利用，而其他无害无毒的灰渣则会被送往填埋场进行填埋。

七、总结垃圾焚烧炉的工艺流程包括垃圾收集、预处理、进料、燃烧、废气处理和灰渣处理等多个环节。

在每个环节中都需要严格掌握各项参数，以保证焚烧效率和环保要求。

垃圾等离子体焚烧技术方案垃圾问题一直以来都是困扰城市化进程的重要环境难题。

为了解决垃圾产量大、处理成本高、污染环境等问题，科学家们研发了各种垃圾处理技术，其中垃圾等离子体焚烧技术备受关注。

本文将介绍垃圾等离子体焚烧技术原理、应用场景以及其在环保领域的前景。

一、垃圾等离子体焚烧技术原理垃圾等离子体焚烧技术是一种利用高温等离子体将固体垃圾转化为气体和渣滓的处理方法。

该技术利用等离子体反应炉中的高温等离子体对垃圾进行分解，使有机物转化为可再利用的合成气和灰渣。

其主要工作原理是：1. 高温等离子体生成：通过高频电场或者微波辐射等方法，将垃圾加热至高温状态，引发物质分子的电离和激发，进而形成等离子体。

2. 等离子体反应区：等离子体反应炉内的等离子体具有高温、高能量的特性，能够使垃圾分子发生裂解、重排和变化等反应，将有机物分解为气体和固体残留物。

3. 气体分离和净化：通过净化装置对产生的气体进行分离和处理，将其中有害物质去除，以达到环境排放标准。

4. 渣滓处理：未完全分解的固体残留物可经过冷却与压实等工序，然后便于后续进一步处理或填埋。

二、垃圾等离子体焚烧技术的应用场景1. 城市垃圾处理：由于城市垃圾产量大，传统的填埋和焚烧方法已经难以满足需求。

垃圾等离子体焚烧技术的出现为城市垃圾处理提供了一种高效、环保的选择。

2. 医疗废物处理：医疗废物因其污染性较高，常规的处理方式不够安全和彻底。

垃圾等离子体焚烧技术能够在高温下对医疗废物进行分解和处理，降低对环境和人体的危害。

3. 工业垃圾处理：工业垃圾中含有大量有害物质，对环境造成严重污染。

垃圾等离子体焚烧技术的应用可以将工业垃圾有效处理，减少对环境的污染。

三、垃圾等离子体焚烧技术的前景1. 环保效益：垃圾等离子体焚烧技术能够将垃圾分解为无害的气体和渣滓，减少了对大气、水源和土壤的污染，有助于改善城市环境质量。

2. 能源回收：垃圾等离子体焚烧过程中产生的合成气可以作为燃料或能源回收利用，减少能源浪费，实现资源化利用。