电磁等离子气化技术：危险废物处理的新方案

电磁等离子气化技术：危险废物处理的新方案

随着社会经济和现代工业的高速发展，危险废物处理已成为各国政府面临的重要挑战。电磁等离子气化技术作为一种先进的环保处理技术，以其高效、无害化的特点，为危险废物处理提供了新的解决方案。本文将详细介绍这种技术的原理、特点及应用前景。

工艺原理

等离子体裂解气化工艺利用等离子体的高热焓、高温、能量高度集中、极高的电热转换效率和极快的反应速度等优良特性，在气化炉的裂解室内瞬间产生2000-10000℃以上的高温。垃圾在1200-1400℃的高温条件下迅速裂解、气化，产生以CO、H₂和部分有机小分子（CmHn）为主的混合可燃性气体，这些气体进入二燃室充分燃烧（温度可达1100℃以上），尾气经净化后达标排放。垃圾中的玻璃、金属等无机物则在高温条件下熔融成类似玄武岩状的固体物质，这类物质可直接填埋或综合利用。

技术特点

与常规焚烧技术相比，等离子体处理技术具有以下优势：

• 处理彻底，无二次污染
• 碳排放少
• 反应速度快
• 适用范围广
• 能够有效分解剧毒物质如二恶英

应用领域

该技术特别适合处理医疗垃圾、石棉、焚烧飞灰、电池、轮胎、放射污染等固体危险废物。目前在中国，医疗垃圾和工业危险垃圾的处理需求尤为迫切。

工艺流程

进料系统

刮板输送机直接与电厂的布袋除尘器出口相连，经刮板输送机运输的垃圾飞灰分别经过3#螺旋给料机以及1#螺旋给料机进入料仓。油泥和医疗垃圾则主要通过斗提机将原料送至1#螺旋给料机再进入料仓。

火炬系统

等离子火炬系统主要由冷却水系统、工质气体系统以及等离子火炬三部分组成。冷却水系统通过板式换热器对等离子火炬进行降温；工质气体系统则通过风机制造压缩空气，经储气罐稳压，进入等离子火炬产生等离子电弧。

气化炉系统

固体废弃物进入等离子气化炉，在2000℃以上的高温下，有机组分基本完全反应转化成烟气，气体由下往上移动并从烟气出口排出，熔融液由下方排出。

气体处理系统

高温烟气直接通入电厂的流化床焚烧炉用于发电，实现固体废弃物的资源化利用。

排渣系统

熔融液经过冷渣机水淬转化成玻璃态固渣，固废垃圾的减容率达到70%左右，可用于道路铺设或房屋建造。

控制系统

通过检测装置对冷却水温度流量、工质气体压力流量、等离子气化炉的温度压力等重要参数进行监控，实现远程控制和记录。

技术优势

• 彻底无毒无害化，消除二恶英及其他有害气体的出现可能
• 占地面积小，结构可小型化，效率高
• 不使用煤、石油、天然气，只使用电和水
• 操作简单，全自动控制，启动停机均快，安全可靠
• 等离子体系统采用高频逆变技术，具有体积小、效率高、稳定性好、响应速度快等优点

主要技术指标

• 系统功率：10～100kW，转换效率大于90%
• 等离子体热效率：大于83%，电极寿命大于30000小时
• 处理废物的减容比：3～100
• 尾气排放达到GB18484-2001标准
• 二恶英含量低于欧盟标准（0.068ng-TEQ/Nm3）
• 固化体重金属浸出毒性低于GB5085.3-2007标准

创新应用

格灵迈固废等离子气化处理工艺与垃圾焚烧电厂的垃圾焚烧系统进行并联，实现垃圾飞灰的无害化处理。飞灰中的重金属等有毒有害物质被固化进玻璃态固渣，有机物转化成高附加值的烟气通入垃圾电厂的焚烧炉，实现热量利用和发电。这种创新工艺不仅可以解决危险固废难处理的问题，还可实现危险固废的资源化利用，并有效减少等离子气化工艺全流程的投资。