等離子體處理固體廢棄物技術(shù)

第1章固體廢棄物概述/001
1．1固體廢棄物的認知001
1．1．1固體廢棄物的定義001
1．1．2固體廢棄物的分類及產(chǎn)生量002
1．1．3固體廢棄物的污染與危害003
1．2固體廢棄物的處理技術(shù)及分析004
1．2．1固體廢棄物處理技術(shù)現(xiàn)狀004
1．2．2固體廢棄物處理的發(fā)展趨勢005
參考文獻005
第2章等離子體熱解、氣化及熔融的技術(shù)原理及等離子體源/007
2．1等離子體007
2．1．1等離子體的定義與分類007
2．2．2熱等離子體的應(yīng)用007
2．2等離子體處理固體廢棄物技術(shù)的分類008
2．3用于處理固體廢棄物的等離子體發(fā)生器008
2．3．1射頻感應(yīng)等離子體炬009
2．3．2微波等離子體炬009
2．3．3直流電弧等離子體炬010
2．3．4大功率交流電弧等離子體炬012
2．3．5小功率非熱電弧等離子體炬013
2．3．6混合多級等離子體炬015
2．4等離子體處理固體廢棄物進展017
參考文獻018
第3章等離子體熱解廢塑料/021
3．1廢塑料的危害與處理021
3．2等離子體熱解廢塑料系統(tǒng)021
3．2．1工藝流程021
3．2．2等離子體熱解設(shè)備系統(tǒng)022
3．3技術(shù)影響參數(shù)與產(chǎn)物分析023
3．3．1等離子體反應(yīng)器類型024
3．3．2水汽（反應(yīng)氣氛）和流量026
3．3．3輸入能量與平衡027
3．3．4給料組分與尺寸027
3．3．5處理時間027
3．3．6氣態(tài)產(chǎn)物028
3．3．7固體產(chǎn)物028
3．4等離子體裂解塑料機理分析029
3．5結(jié)論030
參考文獻030
第4章等離子體熱解廢橡膠/031
4．1廢橡膠處理現(xiàn)狀031
4．2等離子體熱解廢橡膠技術(shù)原理032
4．3等離子體處理廢橡膠系統(tǒng)033
4．3．1電弧等離子體炬033
4．3．2射頻等離子體炬035
4．4技術(shù)影響參數(shù)與處理效果036
4．4．1等離子體反應(yīng)器036
4．4．2載氣成分037
4．4．3廢橡膠與其他物質(zhì)共同熱解時的氣相產(chǎn)物分布037
4．4．4取樣位置對熱解產(chǎn)物的影響038
4．4．5重金屬遷移038
4．4．6電功率038
4．4．7進料速率039
4．4．8壓力039
4．4．9氣態(tài)產(chǎn)物分析與凈化039
4．4．10固體產(chǎn)物分析與應(yīng)用價值039
4．5結(jié)論040
參考文獻042
第5章等離子體熱解氣化農(nóng)林生物質(zhì)垃圾/044
5．1農(nóng)林生物質(zhì)垃圾處理現(xiàn)狀044
5．2等離子體處理農(nóng)林生物質(zhì)垃圾工藝流程044
5．3等離子體處理農(nóng)林生物質(zhì)垃圾系統(tǒng)045
5．3．1直流/交流電弧等離子體046
5．3．2微波等離子體047
5．3．3射頻感應(yīng)等離子體049
5．3．4多級等離子體處理系統(tǒng)050
5．4等離子體熱解氣化生物質(zhì)原理052
5．5影響參數(shù)054
5．5．1等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)054
5．5．2原料特性055
5．5．3載氣成分057
5．5．4輸入功率058
5．5．5反應(yīng)器壓力058
5．5．6處理時間059
5．5．7溫度059
5．5．8固體產(chǎn)物059
5．5．9氣體產(chǎn)物060
5．6等離子體處理系統(tǒng)比較062
5．7能量平衡與成本分析063
5．8合成氣用途064
5．9展望066
參考文獻066
第6章等離子體氣化熔融市政污泥/069
6．1市政污泥處理現(xiàn)狀069
6．2等離子體處理市政污泥系統(tǒng)070
6．2．1處理工藝流程對比070
6．2．2處理系統(tǒng)對比072
6．3等離子體氣化熔融污泥機理075
6．4技術(shù)影響參數(shù)075
6．4．1等離子體爐型075
6．4．2給料類型076
6．4．3載氣成分076
6．4．4原材料含水量077
6．4．5處理時間077
6．5產(chǎn)物分析078
6．6等離子體氣化熔融污泥模型079
6．7產(chǎn)能分析082
6．8示范工程083
6．9等離子體熔融污泥技術(shù)的對比分析083
參考文獻084
第7章等離子體氣化城市生活垃圾/086
7．1城市生活垃圾處理現(xiàn)狀086
7．2等離子體氣化垃圾技術(shù)原理087
7．3等離子體氣化垃圾處理工藝089
7．4等離子體氣化系統(tǒng)091
7．4．1美國西屋等離子體垃圾處理系統(tǒng)091
7．4．2歐洲等離子體公司的等離子體垃圾處理系統(tǒng)093
7．4．3加拿大普拉斯科能源公司垃圾處理系統(tǒng)093
7．4．4英國先進等離子體公司垃圾處理技術(shù)094
7．4．5美國綜合環(huán)保技術(shù)系統(tǒng)095
7．4．6兩級處理工藝096
7．4．7混合等離子體處理系統(tǒng)097
7．4．8微波等離子體垃圾處理系統(tǒng)097
7．4．9等離子體氣化與氫氣回收聯(lián)合系統(tǒng)098
7．4．10雙等離子體炬氣化垃圾系統(tǒng)099
7．5等離子體處理垃圾技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用對比100
7．6技術(shù)影響參數(shù)101
7．6．1給料垃圾類型101
7．6．2載氣成分103
7．6．3蒸汽-空氣質(zhì)量比104
7．6．4等離子體功率104
7．6．5當量比105
7．6．6溫度105
7．6．7氧氣燃料比106
7．6．8原料進料速率106
7．7等離子體氣化產(chǎn)物分析107
7．7．1尾氣凈化和尾氣組分107
7．7．2熔渣特征108
7．8等離子體氣化垃圾的氣化平衡模型111
7．8．1氣化過程的平衡建模111
7．8．2燦用分析113
7．9等離子體氣化熔融工藝模型115
7．10等離子體碳氣化熱力學(xué)平衡模型116
7．11應(yīng)用實例與成本分析117
7．12展望119
參考文獻120
第8章等離子體熱解熔融電子廢棄物/125
8．1電子廢棄物處理現(xiàn)狀125
8．2等離子體熱解熔融電子廢棄物原理126
8．3等離子體裂解電子廢棄物系統(tǒng)128
8．3．1轉(zhuǎn)移電弧系統(tǒng)129
8．3．2非轉(zhuǎn)移電弧系統(tǒng)132
8．3．3微波系統(tǒng)132
8．4技術(shù)影響參數(shù)133
8．4．1放電功率133
8．4．2處理時間134
8．4．3給料組分134
8．4．4重金屬遷移134
8．4．5熱解溫度135
8．5降解產(chǎn)物分析135
8．5．1氣態(tài)產(chǎn)物135
8．5．2液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)物135
8．5．3金屬回收評估136
8．6應(yīng)用實例與成本分析138
8．7等離子體熱解熔融電子廢棄物的比較分析140
參考文獻141
第9章等離子體熔融電鍍污泥/143
9．1電鍍污泥的危害與處理143
9．2等離子體熔融電鍍污泥機理144
9．3等離子體熔融電鍍污泥系統(tǒng)145
9．3．1直流電弧等離子體系統(tǒng)145
9．3．2射頻等離子體系統(tǒng)146
9．4技術(shù)影響參數(shù)147
9．4．1等離子體反應(yīng)器類型147
9．4．2比能147
9．4．3添加劑148
9．4．4氣相產(chǎn)物148
9．4．5固相產(chǎn)物149
9．5結(jié)論149
參考文獻150
第10章等離子體熱解熔融醫(yī)療垃圾/151
10．1醫(yī)療垃圾的危害與處理151
10．2等離子體熱解醫(yī)療垃圾原理152
10．3等離子體熱解醫(yī)療垃圾工藝流程153
10．4等離子體熱解醫(yī)療垃圾系統(tǒng)154
10．4．1固定床系統(tǒng)154
10．4．2移動床系統(tǒng)155
10．4．3多級等離子體系統(tǒng)156
10．5技術(shù)影響參數(shù)159
10．5．1等離子體爐型與結(jié)構(gòu)159
10．5．2載氣成分159
10．5．3給料組分和給料條件159
10．5．4增塑劑、穩(wěn)定劑或添加劑160
10．5．5等離子體炬數(shù)量的影響160
10．5．6停留時間的影響160
10．5．7等離子體處理溫度的影響161
10．6熱解熔融產(chǎn)物161
10．6．1氣體產(chǎn)物161
10．6．2重金屬遷移162
10．6．3熔渣特征162
10．7等離子體爐的模型162
10．8應(yīng)用案例164
10．8．150kg/h等離子體處理醫(yī)療垃圾系統(tǒng)164
10．8．2等離子體特種垃圾焚燒爐165
10．9等離子體熱解玻璃化醫(yī)療廢物的比較與展望166
參考文獻168
第11章等離子體熔融固化飛灰/170
11．1垃圾焚燒與垃圾焚燒飛灰處理170
11．2等離子體熔融玻璃化焚燒飛灰機理171
11．2．1二吖惡英分解機理171
11．2．2重金屬固化機理173
11．3等離子體熔融焚燒飛灰系統(tǒng)173
11．3．1直流等離子體系統(tǒng)173
11．3．2交流等離子體系統(tǒng)181
11．3．3射頻等離子體系統(tǒng)182
11．4技術(shù)影響參數(shù)183
11．4．1氧硅比183
11．4．2氣氛183
11．4．3添加劑184
11．4．4等離子體能量184
11．4．5溫度184
11．4．6處理時間185
11．4．7爐渣冷卻方法186
11．4．8重金屬遷移186
11．4．9反應(yīng)器壓力187
11．4．10原材料組成187
11．5熔融過程產(chǎn)物分析188
11．5．1固體產(chǎn)物特征與資源化利用188
11．5．2氣態(tài)產(chǎn)物成分與凈化190
11．6工程實例190
11．7等離子體系統(tǒng)的處理效果比較分析193
參考文獻199
第12章等離子體熔融玻璃化含石棉廢棄物/203
12．1廢石棉的危害與處理203
12．2等離子體處理石棉廢棄物的機理204
12．3等離子體處理石棉廢棄物系統(tǒng)204
12．3．1電弧等離子體204
12．3．2微波等離子體205
12．4技術(shù)影響參數(shù)206
12．4．1等離子體反應(yīng)器類型206
12．4．2溫度206
12．4．3進料速率206
12．4．4載氣類型207
12．4．5等離子體能量207
12．5熔融過程產(chǎn)物分析207
12．5．1氣態(tài)產(chǎn)物207
12．5．2固體產(chǎn)物207
12．6工程實例208
參考文獻208
第13章等離子體熱解銷毀含氯廢棄物/210
13．1含氯廢棄物的處理現(xiàn)狀210
13．2等離子體處理含氯廢棄物的機理211
13．3等離子體處理含氯廢棄物系統(tǒng)212
13．3．1轉(zhuǎn)移電弧212
13．3．2非轉(zhuǎn)移電弧214
13．3．3電感耦合等離子體217
13．4技術(shù)影響參數(shù)219
13．4．1氣氛219
13．4．2功率219
13．4．3氫氣添加劑219
13．4．4等離子體爐溫220
13．4．5熔渣黏度220
13．4．6進樣速率和淬滅速率220
13．5裂解過程產(chǎn)物分析與機理221
13．5．1氣態(tài)產(chǎn)物成分與凈化221
13．5．2固體產(chǎn)物分析及資源化221
13．6能耗和成本分析222
13．7工程案例222
13．7．1氯硅烷廢物資源化222
13．7．21MW等離子體裂解爐223
13．7．3PCB廢料裂解224
13．7．4220噸城市垃圾和汽車廢渣的工廠224
13．7．5PLASCON等離子體弧技術(shù)225
13．7．6等離子體轉(zhuǎn)換系統(tǒng)225
13．7．7等離子體弧離心處理POPs226
13．7．8有機氟工業(yè)殘渣的處理226
13．8等離子體銷毀含氯廢棄物系統(tǒng)對比226
參考文獻228
第14章等離子體銷毀廢舊武器彈藥/230
14．1舊武器彈藥及處理方法230
14．2廢舊武器彈藥等離子體處理系統(tǒng)230
14．2．1固定式系統(tǒng)230
14．2．2移動式系統(tǒng)231
14．3處理產(chǎn)物232
14．3．1氣相產(chǎn)物232
14．3．2固相產(chǎn)物232
14．4等離子體處理優(yōu)勢233
參考文獻234
第15章等離子體無害化處理艦船廢棄物/235
15．1艦船廢棄物及處理方法235
15．2艦船廢棄物等離子體處理系統(tǒng)235
15．2．1系統(tǒng)組成235
15．2．2常規(guī)固體廢棄物處理237
15．2．3油泥廢棄物處理238
15．3技術(shù)影響參數(shù)與降解結(jié)果239
15．3．1處理時間239
15．3．2氣相產(chǎn)物239
15．3．3等離子體炬功率240
15．3．4過濾設(shè)備尺寸240
15．3．5白煙的去除240
15．4展望240
參考文獻241
第16章等離子體銷毀化學(xué)武器/242
16．1化學(xué)武器及處理方法242
16．2等離子體銷毀系統(tǒng)與機理243
16．2．1微波系統(tǒng)243
16．2．2射頻等離子體系統(tǒng)245
16．2．3等離子體旋轉(zhuǎn)爐246
16．2．4熱銷毀-煙氣等離子體凈化組合系統(tǒng)246
16．2．5低溫等離子體凈化器247
16．3技術(shù)參數(shù)與銷毀效果248
16．3．1等離子體反應(yīng)器類型248
16．3．2添加氣249
16．3．3進料速率249
16．3．4初始濃度250
16．3．5氣、液相產(chǎn)物250
16．3．6固體產(chǎn)物250
16．4展望251
參考文獻251
第17章等離子體降解低放射性有機溶劑/252
17．1低放射性有機溶劑來源252
17．2低放射性有機溶劑現(xiàn)有處理技術(shù)253
17．2．1熱處理法253
17．2．2H2O2-Fe2+ /TiO2處理法253
17．2．3等離子體法253
17．3等離子體降解低放射性有機溶劑機理與系統(tǒng)254
17．3．1等離子體降解有機溶劑機理254
17．3．2批量處理系統(tǒng)255
17．3．3連續(xù)循環(huán)處理系統(tǒng)256
17．4技術(shù)影響參數(shù)257
17．4．1等離子體反應(yīng)器類型257
17．4．2處理時間258
17．4．3給料速率258
17．4．4載氣類型258
17．5降解產(chǎn)物與降解動力學(xué)259
17．5．1氣相產(chǎn)物259
17．5．2液相產(chǎn)物259
17．5．3降解動力學(xué)260
17．6結(jié)論260
參考文獻261
第18章等離子體氣化熔融中低放射性固體廢棄物/262
18．1放射性固體廢棄物處理現(xiàn)狀262
18．2等離子體氣化熔融放射性固體廢棄物機制263
18．3等離子體處理放射性固體廢棄物系統(tǒng)263
18．3．1轉(zhuǎn)移電弧等離子體熔融爐263
18．3．2非轉(zhuǎn)移電弧等離子體熔融系統(tǒng)265
18．3．3射頻等離子體反應(yīng)器267
18．4技術(shù)影響參數(shù)268
18．4．1給料類型268
18．4．2載氣268
18．4．3停留時間268
18．4．4溫度268
18．5氣化熔融產(chǎn)物269
18．6展望270
參考文獻270