Plasma technology R & D background

等离子体法是美国在 20 世纪 90 年代开始研发用以处理危险废物的新技术。用于废弃物处理的等离子体是一种惰性气体经过电离形成的气体云, 通常称为物质的第 4 种状态。等离子体体系中含大量正负带电粒子和中性粒子组成。在等离子体系统中, 通入电流使惰性气体, 通过施加能量使气体发生电离, 产生辉光放电, 在 1/1000 秒内即可达到 300～3000 ℃的高温, 从而使有机废物迅速脱水、热解、缓解, 产生以氢气、一氧化碳和烷烃类等混合可燃气体, 再经过二次燃烧, 得以破坏垃圾中潜在的病原微生物。等离子体技术可以将医疗废物变成玻璃状固体或炉渣, 产物可直接进行最终填埋处置。

Influence parameters

决定等离子体作用的主要因素是设备功率和所能提供的能量, 输出能量越高、产生的温度转换越快，另外必须满足规定的处理时间周期, 废物特性对电磁波作用有影响。

Advantages and disadvantages

The technology of plasma treatment of hazardous waste is to use the high-temperature thermal plasma produced by the plasma torch to quickly decompose and destroy the hazardous waste, in which the organic matter is pyrolyzed into combustible small molecular substances, and the inorganic matter is fused at high temperature to form vitreous like residue. This technology has the characteristics of fast reaction speed, small secondary pollution and wide application range. It overcomes the shortcomings of traditional treatment technologies, such as incineration, chemical treatment and other secondary pollution, complex process, selective waste and so on. It is especially suitable for the environmental protection treatment of solid hazardous wastes such as medical waste, asbestos, incineration fly ash, batteries, tires, radioactive pollution, etc. The unique treatment method of plasma treatment of hazardous waste shows safety, efficiency, no secondary pollution and wide applicability. It provides a very scientific and effective method for the harmless, volume reduction and resource recovery of hazardous waste and municipal solid waste.

【技术特点】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。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。以等离子体作为处理热源，在实际应用中具有以下特殊优势：

（1）高焓、高温（203～304k）、反应时间快（2～10 秒）、电热转换效率高，有利于处理常规方法难以处理的高熔点的废物，并且使得工艺设备的小型化，减少工程投资和节能；

（2）大多数等离子体化学过程是一级过程，可以大大简化工艺流程；

（3）等离子体化学过程对原材料的杂质不敏感，有利于处理成分复杂而较难处理的材料；

（4）等离子体化学反应过程可以模拟、优化和控制；

（5）由于反应区的温度高达 800-1500℃以上，可有效地分解对人类危害极大的剧毒物质，如致癌物质二恶英等离子体处理技术的优点是低渗出、高减容、高强度, 处置效率高, 可处理任何形式医疗废物, 无有害物质排放, 潜在热能可回收利用。

It mainly deals with all kinds of waste produced after industrial production, including waste oil, waste residue, waste liquid and other waste oil residue. The components of these wastes mainly include water, oil and sludge, and their proportion has no certain law to follow, because in the production process, the requirements for each material are different. These wastes are mainly analyzed.