危废的等离子高温熔融处置技术采用等离子发生装置作为熔融炉的热源,等离子发生装置包括电弧等离子炬( 直流非转移电弧等离子炬、直流转移电弧等离子炬、交流电弧等离子炬) 、射频等离子炬、微波离子炬等。目前国内只有直流电弧等离子炬技术较成熟、能够连续进行生产。直流电弧等离子炬功率范围在5 ~ 300 kW,温度可达5 000 ~ 6 000℃,射流速度超过200m/s,工作气体为氮气、空气、氢气等。
废液焚烧炉运行过程中危废物料经预处理,通过螺旋进料进入等离子高温熔融炉,炉内为缺氧环境,中心温度1 450~ 1 600℃。危废中的有机物在高温熔融炉内分解为小分子可燃气体( CO、H 2 、CH4等) ,从炉子上方进入二燃室,无机物被高温熔融转化为一种完全惰性和无毒性、渗透性极低的玻璃类物质。二燃室内的燃烧温度控制在1100℃ 以上,烟气停留时间大于2s,有害成分在二燃室得到充分的分解和消除。燃烧完全的烟气出二燃室后进入余热锅炉及净化系统。
等离子高温熔融处置技术的优势如下:
( 1) 减容率高,无害化彻底。危废的等离子高温熔融处置,炉渣为玻璃化残渣,为惰性物质,渗透性极低,不再属于危险废物,可作为建筑材料产品,减容比高达97%。等离子高温熔融炉内温度高,有机物分解彻底,二噁英几乎被完全消除。
( 2) 可处理传统焚烧方式产生的飞灰。飞灰中的有机物如二噁英和呋喃,经过高温几乎被完全降解; 处置后的飞灰体积减少了68. 64 ~ 82. 19%,质量减少了23. 84 ~ 56. 65%; 飞灰中Cu 和Ni等重金属熔融沉淀,可回收合金; Hg、Pb 和Cd挥发性较强,大部分随烟气排出,循环富集后可回收; 玻璃体熔渣中重金属的浸出毒性远低于国家危险废物鉴别标准,可考虑进一步利用。
( 3) 物料适应性广,可处理几乎所有危废种类。等离子高温熔融可以处理核电站的放射性核废料,具有设备体积小、处理速度快和减容比高等优势。而且它还可以处理未经拆解的电子废物,含汞的温度计、血压仪、荧光灯管和开关,铬渣等水泥窑不能进行处理的危废,物料的适用性更广。
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