第1章 固体废弃物概述 1
1.1 固体废弃物的认知 1
1.1.1 固体废弃物的定义 1
1.1.2 固体废弃物的分类及产生量 2
1.1.3 固体废弃物的污染与危害 3
1.2 固体废弃物的处理技术及分析 4
1.2.1 固体废弃物处理技术现状 4
1.2.2 固体废弃物处理的发展趋势 5
参考文献 5
第2章 等离子体热解、气化及熔融的技术原理及等离子体源 7
2.1 等离子体 7
2.1.1 等离子体的定义与分类 7
2.2.2 热等离子体的应用 7
2.2 等离子体处理固体废弃物技术的分类 8
2.3 用于处理固体废弃物的等离子体发生器 8
2.3.1 射频感应等离子体炬 9
2.3.2 微波等离子体炬 9
2.3.3 直流电弧等离子体炬 10
2.3.4 大功率交流电弧等离子体炬 12
2.3.5 小功率非热电弧等离子体炬 13
2.3.6 混合多级等离子体炬 15
2.4 等离子体处理固体废弃物进展 17
参考文献 18
第3章 等离子体热解废塑料 21
3.1 废塑料的危害与处理 21
3.2 等离子体热解废塑料系统 21
3.2.1 工艺流程 21
3.2.2 等离子体热解设备系统 22
3.3 技术影响参数与产物分析 23
3.3.1 等离子体反应器类型 24
3.3.2 水汽(反应气氛)和流量 26
3.3.3 输入能量与平衡 27
3.3.4 给料组分与尺寸 27
3.3.5 处理时间 27
3.3.6 气态产物 28
3.3.7 固体产物 28
3.4 等离子体裂解塑料机理分析 29
3.5 结论 30
参考文献 30
第4章 等离子体热解废橡胶 31
4.1 废橡胶处理现状 31
4.2 等离子体热解废橡胶技术原理 32
4.3 等离子体处理废橡胶系统 33
4.3.1 电弧等离子体炬 33
4.3.2 射频等离子体炬 35
4.4 技术影响参数与处理效果 36
4.4.1 等离子体反应器 36
4.4.2 载气成分 37
4.4.3 废橡胶与其他物质共同热解时的气相产物分布 37
4.4.4 取样位置对热解产物的影响 38
4.4.5 重金属迁移 38
4.4.6 电功率 38
4.4.7 进料速率 39
4.4.8 压力 39
4.4.9 气态产物分析与净化 39
4.4.10 固体产物分析与应用价值 39
4.5 结论 40
参考文献 42
第5章 等离子体热解气化农林生物质垃圾 44
5.1 农林生物质垃圾处理现状 44
5.2 等离子体处理农林生物质垃圾工艺流程 44
5.3 等离子体处理农林生物质垃圾系统 45
5.3.1 直流/交流电弧等离子体 46
5.3.2 微波等离子体 47
5.3.3 射频感应等离子体 49
5.3.4 多级等离子体处理系统 50
5.4 等离子体热解气化生物质原理 52
5.5 影响参数 54
5.5.1 等离子体反应器结构 54
5.5.2 原料特性 55
5.5.3 载气成分 57
5.5.4 输入功率 58
5.5.5 反应器压力 58
5.5.6 处理时间 59
5.5.7 温度 59
5.5.8 固体产物 59
5.5.9 气体产物 60
5.6 等离子体处理系统比较 62
5.7 能量平衡与成本分析 63
5.8 合成气用途 64
5.9 展望 66
参考文献 66
第6章 等离子体气化熔融市政污泥 69
6.1 市政污泥处理现状 69
6.2 等离子体处理市政污泥系统 70
6.2.1 处理工艺流程对比 70
6.2.2 处理系统对比 72
6.3 等离子体气化熔融污泥机理 75
6.4 技术影响参数 75
6.4.1 等离子体炉型 75
6.4.2 给料类型 76
6.4.3 载气成分 76
6.4.4 原材料含水量 77
6.4.5 处理时间 77
6.5 产物分析 78
6.6 等离子体气化熔融污泥模型 79
6.7 产能分析 82
6.8 示范工程 83
6.9 等离子体熔融污泥技术的对比分析 83
参考文献 84
第7章 等离子体气化城市生活垃圾 86
7.1 城市生活垃圾处理现状 86
7.2 等离子体气化垃圾技术原理 87
7.3 等离子体气化垃圾处理工艺 89
7.4 等离子体气化系统 91
7.4.1 美国西屋等离子体垃圾处理系统 91
7.4.2 欧洲等离子体公司的等离子体垃圾处理系统 93
7.4.3 加拿大普拉斯科能源公司垃圾处理系统 93
7.4.4 英国先进等离子体公司垃圾处理技术 94
7.4.5 美国综合环保技术系统 95
7.4.6 两级处理工艺 96
7.4.7 混合等离子体处理系统 97
7.4.8 微波等离子体垃圾处理系统 97
7.4.9 等离子体气化与氢气回收联合系统 98
7.4.10 双等离子体炬气化垃圾系统 99
7.5 等离子体处理垃圾技术的商业应用对比 100
7.6 技术影响参数 101
7.6.1 给料垃圾类型 101
7.6.2 载气成分 103
7.6.3 蒸汽-空气质量比 104
7.6.4 等离子体功率 104
7.6.5 当量比 105
7.6.6 温度 105
7.6.7 氧气燃料比 106
7.6.8 原料进料速率 106
7.7 等离子体气化产物分析 107
7.7.1 尾气净化和尾气组分 107
7.7.2 熔渣特征 108
7.8 等离子体气化垃圾的气化平衡模型 111
7.8.1 气化过程的平衡建模 111
7.8.2 ?分析 113
7.9 等离子体气化熔融工艺模型 115
7.10 等离子体碳气化热力学平衡模型 116
7.11 应用实例与成本分析 117
7.12 展望 119
参考文献 120
第8章 等离子体热解熔融电子废弃物 125
8.1 电子废弃物处理现状 125
8.2 等离子体热解熔融电子废弃物原理 126
8.3 等离子体裂解电子废弃物系统 128
8.3.1 转移电弧系统 129
8.3.2 非转移电弧系统 132
8.3.3 微波系统 132
8.4 技术影响参数 133
8.4.1 放电功率 133
8.4.2 处理时间 134
8.4.3 给料组分 134
8.4.4 重金属迁移 134
8.4.5 热解温度 135
8.5 降解产物分析 135
8.5.1 气态产物 135
8.5.2 液态和固态产物 135
8.5.3 金属回收评估 136
8.6 应用实例与成本分析 138
8.7 等离子体热解熔融电子废弃物的比较分析 140
参考文献 141
第9章 等离子体熔融电镀污泥 143
9.1 电镀污泥的危害与处理 143
9.2 等离子体熔融电镀污泥机理 144
9.3 等离子体熔融电镀污泥系统 145
9.3.1 直流电弧等离子体系统 145
9.3.2 射频等离子体系统 146
9.4 技术影响参数 147
9.4.1 等离子体反应器类型 147
9.4.2 比能 147
9.4.3 添加剂 148
9.4.4 气相产物 148
9.4.5 固相产物 149
9.5 结论 149
参考文献 150
第10章 等离子体热解熔融医疗垃圾 151
10.1 医疗垃圾的危害与处理 151
10.2 等离子体热解医疗垃圾原理 152
10.3 等离子体热解医疗垃圾工艺流程 153
10.4 等离子体热解医疗垃圾系统 154
10.4.1 固定床系统 154
10.4.2 移动床系统 155
10.4.3 多级等离子体系统 156
10.5 技术影响参数 159
10.5.1 等离子体炉型与结构 159
10.5.2 载气成分 159
10.5.3 给料组分和给料条件 159
10.5.4 增塑剂、稳定剂或添加剂 160
10.5.5 等离子体炬数量的影响 160
10.5.6 停留时间的影响 160
10.5.7 等离子体处理温度的影响 161
10.6 热解熔融产物 161
10.6.1 气体产物 161
10.6.2 重金属迁移 162
10.6.3 熔渣特征 162
10.7 等离子体炉的模型 162
10.8 应用案例 164
10.8.1 50kg/h等离子体处理医疗垃圾系统 164
10.8.2 等离子体特种垃圾焚烧炉 165
10.9 等离子体热解玻璃化医疗废物的比较与展望 166
参考文献 168
第11章 等离子体熔融固化飞灰 170
11.1 垃圾焚烧与垃圾焚烧飞灰处理 170
11.2 等离子体熔融玻璃化焚烧飞灰机理 171
11.2.1 二噁英分解机理 171
11.2.2 重金属固化机理 173
11.3 等离子体熔融焚烧飞灰系统 173
11.3.1 直流等离子体系统 173
11.3.2 交流等离子体系统 181
11.3.3 射频等离子体系统 182
11.4 技术影响参数 183
11.4.1 氧硅比 183
11.4.2 气氛 183
11.4.3 添加剂 184
11.4.4 等离子体能量 184
11.4.5 温度 184
11.4.6 处理时间 185
11.4.7 炉渣冷却方法 186
11.4.8 重金属迁移 186
11.4.9 反应器压力 187
11.4.10 原材料组成 187
11.5 熔融过程产物分析 188
11.5.1 固体产物特征与资源化利用 188
11.5.2 气态产物成分与净化 190
11.6 工程实例 190
11.7 等离子体系统的处理效果比较分析 193
参考文献 199
第12章 等离子体熔融玻璃化含石棉废弃物 203
12.1 废石棉的危害与处理 203
12.2 等离子体处理石棉废弃物的机理 204
12.3 等离子体处理石棉废弃物系统 204
12.3.1 电弧等离子体 204
12.3.2 微波等离子体 205
12.4 技术影响参数 206
12.4.1 等离子体反应器类型 206
12.4.2 温度 206
12.4.3 进料速率 206
12.4.4 载气类型 207
12.4.5 等离子体能量 207
12.5 熔融过程产物分析 207
12.5.1 气态产物 207
12.5.2 固体产物 207
12.6 工程实例 208
参考文献 208
第13章 等离子体热解销毁含氯废弃物 210
13.1 含氯废弃物的处理现状 210
13.2 等离子体处理含氯废弃物的机理 211
13.3 等离子体处理含氯废弃物系统 212
13.3.1 转移电弧 212
13.3.2 非转移电弧 214
13.3.3 电感耦合等离子体 217
13.4 技术影响参数 219
13.4.1 气氛 219
13.4.2 功率 219
13.4.3 氢气添加剂 219
13.4.4 等离子体炉温 220
13.4.5 熔渣黏度 220
13.4.6 进样速率和淬灭速率 220
13.5 裂解过程产物分析与机理 221
13.5.1 气态产物成分与净化 221
13.5.2 固体产物分析及资源化 221
13.6 能耗和成本分析 222
13.7 工程案例 222
13.7.1 氯硅烷废物资源化 222
13.7.2 1MW等离子体裂解炉 223
13.7.3 PCB废料裂解 224
13.7.4 220吨城市垃圾和汽车废渣的工厂 224
13.7.5 PLASCON等离子体弧技术 225
13.7.6 等离子体转换系统 225
13.7.7 等离子体弧离心处理POPs 226
13.7.8 有机氟工业残渣的处理 226
13.8 等离子体销毁含氯废弃物系统对比 226
参考文献 228
第14章 等离子体销毁废旧武器弹药 230
14.1 旧武器弹药及处理方法 230
14.2 废旧武器弹药等离子体处理系统 230
14.2.1 固定式系统 230
14.2.2 移动式系统 231
14.3 处理产物 232
14.3.1 气相产物 232
14.3.2 固相产物 232
14.4 等离子体处理优势 233
参考文献 234
第15章 等离子体无害化处理舰船废弃物 235
15.1 舰船废弃物及处理方法 235
15.2 舰船废弃物等离子体处理系统 235
15.2.1 系统组成 235
15.2.2 常规固体废弃物处理 237
15.2.3 油泥废弃物处理 238
15.3 技术影响参数与降解结果 239
15.3.1 处理时间 239
15.3.2 气相产物 239
15.3.3 等离子体炬功率 240
15.3.4 过滤设备尺寸 240
15.3.5 白烟的去除 240
15.4 展望 240
参考文献 241
第16章 等离子体销毁化学武器 242
16.1 化学武器及处理方法 242
16.2 等离子体销毁系统与机理 243
16.2.1 微波系统 243
16.2.2 射频等离子体系统 245
16.2.3 等离子体旋转炉 246
16.2.4 热销毁-烟气等离子体净化组合系统 246
16.2.5 低温等离子体净化器 247
16.3 技术参数与销毁效果 248
16.3.1 等离子体反应器类型 248
16.3.2 添加气 249
16.3.3 进料速率 249
16.3.4 初始浓度 250
16.3.5 气、液相产物 250
16.3.6 固体产物 250
16.4 展望 251
参考文献 251
第17章 等离子体降解低放射性有机溶剂 252
17.1 低放射性有机溶剂来源 252
17.2 低放射性有机溶剂现有处理技术 253
17.2.1 热处理法 253
17.2.2 H2O2-Fe2+/TiO2处理法 253
17.2.3 等离子体法 253
17.3 等离子体降解低放射性有机溶剂机理与系统 254
17.3.1 等离子体降解有机溶剂机理 254
17.3.2 批量处理系统 255
17.3.3 连续循环处理系统 256
17.4 技术影响参数 257
17.4.1 等离子体反应器类型 257
17.4.2 处理时间 258
17.4.3 给料速率 258
17.4.4 载气类型 258
17.5 降解产物与降解动力学 259
17.5.1 气相产物 259
17.5.2 液相产物 259
17.5.3 降解动力学 260
17.6 结论 260
参考文献 261
第18章 等离子体气化熔融中低放射性固体废弃物 262
18.1 放射性固体废弃物处理现状 262
18.2 等离子体气化熔融放射性固体废弃物机制 263
18.3 等离子体处理放射性固体废弃物系统 263
18.3.1 转移电弧等离子体熔融炉 263
18.3.2 非转移电弧等离子体熔融系统 265
18.3.3 射频等离子体反应器 267
18.4 技术影响参数 268
18.4.1 给料类型 268
18.4.2 载气 268
18.4.3 停留时间 268
18.4.4 温度 268
18.5 气化熔融产物 269
18.6 展望 270
参考文献 270