[發明專利]一種含有機質廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010505509.3
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN102000691A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 丁恩振;丁家亮
• 申請（專利權）人: 徐州市潤博等離子體環保設備有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;F23G5/027
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 何君

技術領域

本發明涉及一種含有機質廢棄物的的處理方法，具體涉及一種含有機質廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解方法及其裝置，屬氣化熔融裂解技術領域。

背景技術

中國發明專利竹田繁司等人CN?1935399A一種有機物垃圾的分解處理方法及有機物垃圾熱分解器，介紹了釋電材料在一定溫度下釋放電子作不規則運動，在周圍設置的永久磁場作用下，激勵加速螺旋運動，伴隨相互撞擊，轟擊有機物質產生正離子和電子，誘發電暈等離子體反應，出現極不穩定電場。而新產生的正離子和電子，又隨機地倍增誘發電暈等離子體反應，使臨近有機質產生正離子和電子，從而產生鏈式電暈熱等離子體反應。進而將有機質氣化分解為水蒸氣、帶有負離子的氣體和少量帶有負離子的灰燼。經過空氣磁化器，帶有負離子的空氣，進入電暈等離子體反應區域，在受擾動的原始磁場和不穩定電場的共同激勵下，產生紊流，促進鏈式電暈等離子體反映擴散開來，加速有機質的氣化，取得了較好的效果。但是出現的問題之一是，不便于處理含有大量無機質尤其是陶瓷和金屬廢棄物，特別是危險廢棄物不能處理；問題之二是由于反應溫度一般在150～650℃，會不可避免的產生焦油和二噁英；問題之三是使用得空氣磁化器，并沒有改變空氣的組分，大量的氮氣帶入，只會加重后續尾氣處理系統的負擔；問題之四空氣磁化器磁性較弱，使得空氣離子化較弱，反應器中有機質的熱解速度緩慢；問題之五是高磁能積永久磁鐵沒有設置冷卻系統，顯然永久磁鐵由于居里點溫度效應，長期處于較高溫度下，會發生退磁，直接會導致磁控等離子體效果的衰退；問題之六，所產灰渣必需額外處理，特別是富集毒性灰渣更需特殊處理。

國際專利山本正一的WO?2009/084631、日本專利青木碩志等人的特開2010-58103與河源武史等人的特開2008-175511、中國專利平久井健三的CN201069309Y和原田義和等人的CN2860646Y基本原理與中國發明專利竹田繁司等人CN?1935399A相似，只是反應器結構上有區別，仍都存在上述六大問題，即使經過結構上改進，可以處理一些帶有少數量無機物質組分的廢棄物，但得到的含有金屬、陶瓷等混合灰渣仍需要后續工藝特別處理。

日本專利中島和也等人的特開2007-105703中介紹了一種磁流體和磁單元處理器，主要利用了HALBACH陣列的高磁能積永久磁體組合體內部通道形成的高場強磁場，將流經此通道的流體進行磁化，得到含有離子特性的活性流體。比如，此流體是空氣，則可以得到與其它物質反應活性高的空氣，但是空氣組分并沒有改變。如果應用到有機物質的熱解方面，則占有空氣的近3/4的氮氣幾乎沒有起到有效的作用，反而會給后續尾氣處理帶來不必要的負擔。

本人的中國專利CN?101088581、CN?101648200和CN?201496973U中注重的是將廢棄物直接一步進入等離子體弧區熔融裂解，雖然可一步回收金屬、玻璃體和合成氣，但是電能消耗較高，而且飛灰量較大，如果后續燃氣發電，可能發出的電力不能自給自足。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足之處，提供一種含有機質廢棄物的兩級等離子體氣化熔融裂解方法及其裝置，以解決等離子體弧熔融裂解處理含有機質廢物的能耗大、飛灰多的嚴重不足，從而徹底達到最大化的利用有機物質能和處理效率、徹底裂解焦油、減少二噁英的生成幾率、盡可能多的得到高品質高熱值合成氣，為后續氣化發電、氫能回收或綠色液體燃料的生產提供保障，同時完成一步回收貴重金屬和可以直接利用建材領域的玻璃體，為含有機質廢棄物質能大規模的商業化開發和應用打下基礎，同時徹底解決有機質氣化特別是危險廢棄物氣化過程中可能的污染物的排放問題。