有机废物等离子体气化技术分析与探讨 

黄建军 1，2 郭文康 1 须平 1 

（1 复旦大学现代物理研究所  上海 240031; 2 深圳大学理学院应用物理系  深圳 518060） 

 

摘要：

本文从有机废物气化的特点出发，对常规的气化方式中的水蒸汽气化、氧气气化以

及双流化床气化方法做了简要介绍，重点介绍了蒸汽等离子体高温气化的原理、方法以及特

点，在此基础上对常规气化和等离子体气化方式的特点和性能进行了详细的对比。蒸汽等离

子体气化有机废物具有碳转化率高、燃气质量高减容比大、可控性好以及无污染等优势。 

 

一、前言 

能源问题和环境问题是当今世界的两大热点问题。随着我国社会经济的发展,城市化进

程的不断加快以及人们物质生活的随着我国社会工业化的发展,城市化进程的不断加快以及

人们物质生活的提高，一方面对一次性能源的需求持续增长，另一方面工业废物以及城市生

活废物(MSW) 的数量也迅速增加，造成资源的巨大浪费。随着各种热处理技术在环境污染物

处理上的日益广泛应用和许多难处理或特殊的污染物对处理效率的更高的要求,常规的热处

理技术已逐渐显现出其不足之处。例如安装费用高、粉尘大、热效率不高、体积庞大、不能

经常开关以及资源化程度底,尤其是对于多氯联苯类(PCB),氟里昂类等难消解含卤化合物及

生物技术产业、农药、医院等的特殊废弃物处理,常规的燃料热源技术的处理效率常不能达

到国际规定的标准(PCB 的消解效率必须大于 99.9999%)。再者，焚烧中排放二噁英（dioxin）

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污染问题一直是备受人们关注的焦点。焚化炉的燃烧产生的底灰（Bottom Ash）、尾气

（Emission）和飞灰(Fly Ash)均含有有毒物质二噁英，对生态环境及人体健康带来危害。 

 

二、有机废物常规气化的技术过程 

2.1 有机废物的气化特点 

利用有机废物制取燃气，通常采用气化的方式。工业上的有机物气化大都采用空气作为

气化的工作介质，由于空气中含有大量的氮气，燃气热值低。此方法产生的燃气热值在

4000～6000kJ/m

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，其成份主要是 N2、CO、H2、CH4 以及 CO2 等，适用于工业窑炉的辅助燃

料或内燃机发电。该种气化技术已经较为成熟，现有固定床、流化床及循环流化床的气化方

式，其气化效率达到 70～80。由于上述方法得到的低热值燃气中，含有 50％左右的 N2，如

果将其中的 N2 除去，其燃值将相应增加一倍，达到 10000～15000kJ/m3，成为中等热值燃

气。而中等热值燃气的用途将更加广泛。中等热值的燃气通常采用不含 N2 的气化介质或改

变气化方式，使有机物进行热解气化。得到的气体主要成份为 CO、H2、CH4 和 CO2，具体方

法有三种，即水蒸汽气化、氧气气化及双流化床气化。