等离子体-水蒸气喷动流化床有机固体废弃物热解研究

近年来我国国民经济发展迅速，固体有机废弃物产生量大为增加，引起日益严重的"白色污染"、"黑色污染"。当前国内外有关固体废弃物的处理技术主要以填埋、焚烧、机械或者化学回收为主，不仅占用土地、同时容易引起二次污染或者回收产品附加值低，市场需求不大。近年来，等离子体技术逐渐应用于如化工、能源、环保等工业领域。该技术用于固体废弃物的热解具有废弃物减容、减量程度高，可回收能源及资源，无二次污染等优势，但目前还存在能量利用率低、产物附加值不高等缺点。为克服目前研究的局限性，本课题采用直流电弧等离子体结合喷动流化床，水平辅助气流采用过热水蒸气，进行固体有机废弃物的热解研究，以期高效率地处理固废同时获得有价值的合成气。通过实验测试及模型计算研究固体有机废弃物在等离子体-喷动流化床高温高能环境条件下的流动、传热传质及热解过程，探索在水蒸气参与条件下的等离子体热解机理，为等离子体热解技术应用提供基础。

近年来我国国民经济发展迅速，固体有机废弃物产生量大为增加，引起日益严重的“白色污染”、“黑色污染”。本课题采用直流电弧等离子体结合喷动流化床，辅助气流采用过热水蒸气，进行固体有机废弃物的热解研究，等离子体－喷动床结合了先进的等离子体技术与喷动床装置，其原理与标准的喷动床类似，最主要的区别在于喷动床倒锥体下部连接等离子体炬，喷动气流由等离子体射流代替，等离子体射流一方面作为喷动气流，一方面作为热解或气化的热源。通过实验测试及模型计算研究了固体有机废弃物在等离子体-喷动流化床高温高能环境条件下的流动、传热传质及热解过程，探索了在水蒸气参与条件下的等离子体热解机理，为等离子体热解技术应用提供了理论基础。研究工作获得了一批高质量的实验数据，对加深等离子体-喷动流化床热解/气化过程的理解，进行等离子体固体废弃物处理研究有重要参考价值，具有良好的学术价值和应用前景。课题研究结果已被国内外专业刊物Journal of Electrostatics，化学工程等接收发表，在APPEEC2013等国际会议上进行了交流，并申请了发明专利。