成果信息
等離子體技術(shù)是最有希望替代焚燒的先進技術(shù)。隨溫度升高，物質(zhì)先經(jīng)歷固、液、氣三態(tài)，若溫度繼續(xù)上升，氣體電離導電，但在一定體積內(nèi)（德拜半徑之內(nèi)），由于正負離子數(shù)目相等，宏觀呈現(xiàn)電中性，此時物質(zhì)成為等離子體態(tài)，為物質(zhì)的第四態(tài)。放電產(chǎn)生的2,000～30,000ºC的等離子體，為低溫熱等離子體，工業(yè)應用比較廣泛。由于傳統(tǒng)等離子體處理設備技術(shù)含量高，投資和運行成本相對較高，初期多用于銷毀多氯聯(lián)苯（PCBs）、POPs、廢農(nóng)藥、焚燒飛灰和醫(yī)療廢物等危險廢物。 生活垃圾氣化處理一般采用電弧放電得到的低溫熱等離子體，弧區(qū)溫度達6000ºC 以上。由于能量密度非常高，且富含大量極具反應活性的電子和重粒子，因此能夠迅速使有機廢物的化學鍵斷裂、達到裂解的目的。生活垃圾中的有機成分在等離子體反應器內(nèi)1000 ºC高溫環(huán)境下充分裂解氣化，轉(zhuǎn)化成CO和H2等小分子可燃性氣體（一般稱為“合成氣”），用于能源或資源回收，等離子體技術(shù)最主要的技術(shù)優(yōu)勢包括： （1）處理溫度高，環(huán)保效果好：等離子體核心溫度可達6000ºC 以上，反應器內(nèi)溫度可根據(jù)需要控制在1000～2000ºC范圍，有害物質(zhì)摧毀徹底，二噁英前驅(qū)體被徹底破壞，二次污染物排放比焚燒低2～3個數(shù)量級。 （2）反應器尾氣量少，便于潔凈處理：采用還原性氣氛時，約為焚燒法的5～10%；采用過量空氣系數(shù)0.3的部分氧化氣氛時，尾氣量不到焚燒法的40%。 （3）不能回收利用的無機物以液態(tài)底渣形式排出，可形成玻璃體，無害化徹底，可以直接填埋或作為建材利用。 （4）經(jīng)濟效益好：合成氣可用燃氣內(nèi)燃發(fā)電機發(fā)電，也可合成柴油。相對蒸汽發(fā)電循環(huán)，發(fā)電效率可從20%左右提高到32%以上，投資回報期可縮短2～3年；由于熱值高，沒有焦油問題，合成氣品質(zhì)優(yōu)于常規(guī)氣化技術(shù)。 （5）設備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，設備高度低，可減少廠房建設成本。)
背景介紹
隨著我國城市化、工業(yè)化的進程，城市生活垃圾數(shù)量不斷增長，已經(jīng)對我國環(huán)境安全構(gòu)成了嚴重威脅。例如，目前北京市每天產(chǎn)生約1.8萬噸生活垃圾，由于衛(wèi)生填埋場地緊張且環(huán)保效果較差、焚燒易造成二次污染等問題而遭到群眾反對，因而北京市生活垃圾處理面臨巨大壓力，急需發(fā)展新一代的環(huán)保、節(jié)能的焚燒替代技術(shù)。同樣的問題在全國各大城市都有不同程度的體現(xiàn)。近十年來，技術(shù)的不斷進步和成熟帶來了成本的逐漸降低，隨著政府對垃圾處理問題的重視和公眾環(huán)保意識不斷提高，等離子體處理生活垃圾和生物質(zhì)氣化發(fā)電的技術(shù)逐漸成為國內(nèi)外的熱點。)
應用前景
等離子體氣化處理生活垃圾技術(shù)涉及七大行業(yè)中的“節(jié)能環(huán)?！焙汀案叨搜b備制造”兩類，作為一種極具環(huán)保優(yōu)勢又有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的高新技術(shù)，必將在促進我國產(chǎn)業(yè)升級、拉動國內(nèi)需求、打造高端產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮積極作用，可形成每年幾十億元人民幣的經(jīng)濟效益，具有廣闊的應用前景。)
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