城市垃圾等离子气化技术模拟研究-论文.pdf

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1、ll佩l干1日CommunicationPlatformI14—■．VdI梁永煌，章卫星，杨珂，游伟(中国五环工程有限公司，武汉430223)摘要：简要介绍了等离子气化技术及其特点，以及国内外等离子气化技术的发展和应用情况。在分析探讨了等离子气化原理的基础上，借$~AspenPlus系统流程模拟软件，对我国城市垃圾进行等离子气化建模和模拟分析。关键词：等离子气4t5；城市垃圾；AspenPlus；模拟研究；富氧空气气化中图分类号：X799．3文献标志码：A文章编号：1006—5377(2014)05—0043—05SimulatingRe

2、searchonPlasmaGasificationTechnologyofUrbanRefuseLIANGYong-huang，ZHANGWei-xing，YANGKe，YOUWei目前，城市垃圾处理主要有三种方式，即卫生填术处理城市垃圾，是利用等离子炬产生的高强度热源埋、堆肥和焚烧发电】。但随着我国城市化规模的扩大，(5500％以上)作为气化炉热源，由于其高温和高热密城市垃圾逐年增加，许多地方已出现了垃圾无地可埋、度，几乎能将垃圾等固体废物中的有机物完全气化并转无处可堆的尴尬局面，城市垃圾污染引起的环境和生态化成合成气(主要为CO和H

3、，)，而无机物则可变成无安全问题已经十分严峻。垃圾焚烧可实现垃圾减量化，害的玻璃体灰渣，可以实现垃圾处理过程污染物的“零在减少占地的同时，可进行发电，创造一定经济效益，排放”。等离子气化技术应用于城市垃圾的处理在国外但垃圾焚烧也带来了一系列问题：1)由于焚烧温度不已有工业化运行装置，被证明是一种可靠的垃圾处理措高，容易产生二嗯英和呋喃等致癌物质；2)焚烧产生施ol。本文D~AspenPlus软件作为模拟工具，对我国城的飞灰和残渣中富含有毒有害重金属物质，容易造成地市垃圾进行等离子气化建模和模拟计算，并对模拟结果下水源污染；3)焚烧产生大量

4、烟气，碳排放量大口。进行分析讨论，以期对我国城市垃圾等离子气化的产业因此，寻找和研究开发出一种针对城市垃圾处理的绿色化工作提供基础性参考。环保新技术，尽可能减少和消除垃圾处理过程中造成的1等离子气化技术及其应用简介环境污染问题，已成为我国当前城市垃圾处理领域的一个新课题J。1．1等离子气化技术及其特点等离子气化技术是近几年发展起来的一种全新技随着温度升高，物质先后经历固、液、气三态，术f6'】。和一般垃圾焚烧技术不同，采用等离子气化技温度继续上升，气体将电离导电，但在一定的体积内C⋯NAENVlRONMENTALPROTECTlONlND

5、USTRY2014．5q‘-l{(德拜半径之内)，由于正负离子数目相等，宏观呈户当地居民日用电量需求。此外，Plasco公司与中国节现电中性，此时物质成为等离子体态，称为“第四类能集团合资，拟在北京建100t／d的实验装置用于处理北物质状态”l6’。按照等离子应用和参与方式可分为等京市的生活垃圾。离子气化和等离子辅助气化，前者将等离子体作为气我国等离子气化技术研究起步较早，主要侧重于材化剂直接参与气化反应，后者则是将等离子体作为引料加工工艺技术，在处理固体废弃物方面，中科院力学发剂促使气化反应进行。等离子体是极活泼的反应性物所进行了应用性

6、的基础研究，在实验室建成了一条3t／d种，使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得快速，的等离子处理医疗垃圾的实验线，并与企业合作建成了尤其有利于难消解污染物的处理。将等离子气化技2条工业规模(5～lOt／d)的等离子处理危险废物的生产术用于处理各类污染物具有处理流程短、效率高、适用线。此外，太原理工大学、清华大学、大连理工大学等范围广等特点，具体如下：1)可以处理有毒、有害危险及主要侧重于煤的等离子气化技术研究''，北京环宇冠非危险废物，包括有机的、无机的、气体、液体及固体；川公司侧重于工业危险废物的等离子气化研究，武汉凯迪2)能够完全

7、、安全地将有毒废料转化成无毒且有使用价电力公司侧重于生物质的等离子气化研究，武汉华电天和值的产品；3)符合最严格的排放标准，绿色达标排放(二公司侧重于高危废弃物的等离子气化研究，都取得了_一些曙英、重金属含量远低于欧盟标准)；4)处理得到的合成研究成果，但在处理城市垃圾方面的研究较少。中国五环气经过净化处理，可用于生产化工产品或用于发电。工程有限公司目前也对等离子气化技术处理垃圾废物(含1．2等离子气化技术应用简介城市垃圾)开展了相应的研究，获得了相应的研究成果。鉴于等离子气化技术的特点，早在20世纪60年代该2城市垃圾等离子气化Aspe

8、nplus模拟模型的建立技术就已经开始被应用于工业生产中，其主要应用领域有：1)处理市政垃圾及其焚烧残留物；2)处理危将AspenPlus应用于煤的气化过程模拟在国内外已经险的工业有机废物；3