高温等离子有机废气治理技术

高温等离子焚烧——治理有机废气

一、高温等离子焚烧原理

等离子态是一种普遍存在的物质形态。宇宙中恒星球内部的物质就处于等离子态。

温度升高到使物质分子发生分裂，成为独立的原子，如氮分子会分裂成两个氮原子，我们称这种过程为物质分子的电离。当电子和离子的浓度达到一定的数值时，物质状态发生质的改变，为区别于固体、液体和气体这三种状态，我们称物质的这种状态为物质的第四态，即等离子态．（等离子体）

等离子体的基本构成是离子和电子，具有良好的导电、导热性。等离子体的比热与温度成正比，高温下等离子体的比热是通常气体的数百倍。

等离子体在工业上有广泛的应用，常见的氩弧焊就是一个典型事例：由电流放电产生的高温等离子弧，从喷嘴中喷出，熔化焊料、工件，完成焊接作业。

永研电子率先提出，并研发成功的高温等离子焚烧技术，就是等离子体在工业废气处理应用的成功范例。为工业废气治理开辟了一条全新的途径。

二、高温等离子焚烧实现

高温等离子体焚烧技术：

“每一种持久性有机污染物（POPs）都可以热分解，20世纪80年代末，瑞典科学家Svante Arrhenius 发现大多数热分解反应的速率随着温度增加而增加。对于有机物的分解取决于反应温度、在此温度下停留的时间和该物质的固有性质。”（摘自：等离子体弧熔融裂解——危险废弃物处理前沿技术第48页丁恩振、丁家亮编著）高温热分解是清除VOCs污染物的有效方法。

等离子焚烧技术是高频（30KHz）高压（10万伏）大功率电源在特定条件下的聚能放电：工业废气在反应器中由常温急剧上升至3千度高温，在高温（3千度）和高电势（10万伏）的双重作用下，有机污染成分（VOCs）瞬间（千分之1秒）被电离并完全裂解。

高温等离子焚烧技术能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆及含有水分、固态、油状物的工业废气，是垃圾焚烧尾气排放二噁英问题的理想解决方案。

三、技术优势

高温等离子焚烧技术比较传统RTO（天然气焚烧方法）有以下优势：

1、连续不间断的处理废气，（天燃气RTO为间歇工作模式）这

在垃圾焚烧尾气，凹版印刷有机废气处理应用方面尤为重要。2、广谱性：能够处理高浓度、成分复杂、易燃易爆及含有大量水

分、固态、油状物的工业废气，实现达标排放。

3、不消耗天然气，无碳排放问题。

4、没有阀门等运动部件，能够无故障，不间断运行上万小时。

5、风阻小，能耗低：

处理2万立方米/小时的燃气RTO，为克服陶瓷蓄热体风阻就需要功耗为90千瓦的引风机。

而处理2万立方米/小时的高温等离子焚烧设备（16千瓦），连同引风机（21千瓦）仅消耗37千瓦功率.

6、能效比高：节约能源，没有陶瓷蓄热体等易损部件，高温等离子RTO（焚烧）设备废体排放口温度，比废气进口温度仅提高几十度。

7、处理效果好：二噁英等难以处理的物质，瞬间完全分解，实现达标排放。（是垃圾焚烧尾气排放二噁英问题的理想解决方案）

8、无臭氧排放问题（低温等离子设备存在臭氧排放问题）。

9、经济适用：同样规格的高温等离子RTO（焚烧）设备，价格不到燃气焚烧RTO的二分之一，运营成本低于二分之一。

10、占地面积小，自动化程度高节约人力，运营成本低。

11、不会产生二次污染。无异味，对人口居住密集地区而言这是一个重要的考量指标。

12、天燃气焚烧法RTO造价高昂，大量消耗天燃气、氧气，增加二氧化碳、一氧化碳排放，有二次污染之虑，无法应对日渐严格的环境保护标准。天燃气焚烧法因其工作机理及自身结构上的缺陷，在易燃易爆场所，或处理废气中含有可燃成分时需要考虑防爆问题。天燃气输送储存过程可能存在因泄漏而引发的安全问题

高温等离子技术（RTO焚烧）在工业废气处理方面的应用是一个划时代的技术变革，等离子RTO（焚烧）技术，将逐步取代天燃气RTO，成为新兴产业。