專利名稱：處理廢物的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢棄材料的處理，更具體地，涉及有害和無害物質(zhì)的受控?zé)岱纸狻?
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及廢棄材料的處理，特別涉及有害和無害物質(zhì)向可用產(chǎn)品的受控?zé)岱纸?和轉(zhuǎn)化。廢棄可能是固體、半固體或者液體形式，并且可包括有機(jī)和/或無機(jī)材料。一些固 體廢料在垃圾填埋場(chǎng)處理。然而公眾反對(duì)以及法規(guī)的壓力會(huì)限制某些垃圾填埋的實(shí)施。其它固體和一些液體廢料通過燃燒和/或焚化處理。這些過程會(huì)產(chǎn)生大量飛塵 (有毒成分)和/或底灰，這兩種副產(chǎn)品需要進(jìn)一步的處理。另外，一些燃燒和/或焚化系 統(tǒng)苦于不能在整個(gè)廢物處理過程中保持足夠高的溫度。在一些系統(tǒng)中，低溫可能源自廢料 的非均勻性。在其它系統(tǒng)中，溫度的降低可能源自焚化裝置內(nèi)的可燃和非可燃物質(zhì)和/或 濕氣的變化量。由于低溫、以及其它諸如需要額外空氣和補(bǔ)充化石燃料來保持正常燃燒的 因素，這些焚化系統(tǒng)可能會(huì)產(chǎn)生被釋放到大氣中的有害物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
一種廢物處理系統(tǒng)在施加能量時(shí)處理廢物。該系統(tǒng)包括具有開口的容器。至少一 個(gè)等離子體電極安裝至該容器。在某些廢物處理系統(tǒng)中，電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可定位等離子 體電極，以獲得該容器內(nèi)理想的電弧電壓或溫度。有機(jī)和/或無機(jī)廢物可被引入到該容器 內(nèi)，電極可供給處理廢物的能量。在其它廢物處理系統(tǒng)中，電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可自動(dòng)定位等離子體電極，從而根據(jù) “轉(zhuǎn)移弧模式”以及“非轉(zhuǎn)移弧”模式在該容器的敞開空間內(nèi)操作；在“轉(zhuǎn)移弧模式”下，沿豎 直或基本豎直方向安裝的至少一個(gè)電極向位于容器底部或靠近容器底部的電極轉(zhuǎn)移電弧； 在“非轉(zhuǎn)移弧”模式下，豎直或基本豎直安裝的電極向通過容器的側(cè)壁水平安裝或者相對(duì)于 水平方向以選定角度安裝的電極轉(zhuǎn)移電弧。有機(jī)和/或無機(jī)廢物可被引入到該容器內(nèi)，且 電極可供給處理廢物的能量。在審閱下文的視圖和詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域 技術(shù)人員而言將或者將變得顯而易見。預(yù)期所有這樣的附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)都包含 在本說明書內(nèi)、在本發(fā)明的范圍內(nèi)以及受下文權(quán)利要求的保護(hù)。


通過參考下文附圖以及說明，可更好的理解本發(fā)明。附圖中的部件不必須是按比 例繪制，而是將重點(diǎn)放在示出本發(fā)明的原理上。此外，在附圖中，貫穿不同視圖的相同的附
4圖標(biāo)記指示相應(yīng)的部件。圖1是廢物處理過程的結(jié)構(gòu)圖。圖2是廢物處理系統(tǒng)的容器的局部示意圖。圖3是廢物處理系統(tǒng)的容器的第二局部示意圖。圖4是廢物處理系統(tǒng)的容器的第三局部示意圖。圖5是廢物處理系統(tǒng)的容器的第四局部示意圖。圖6是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的詳細(xì)視圖。圖7是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第二詳細(xì)視圖。圖8是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第三詳細(xì)視圖。圖9是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第四詳細(xì)視圖。圖10是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第五詳細(xì)視圖。圖11是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第六詳細(xì)視圖。圖12是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第七詳細(xì)視圖。圖13是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第八詳細(xì)視圖。圖14是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第九詳細(xì)視圖。圖15是廢物處理系統(tǒng)的容器的一部分的第十詳細(xì)視圖。圖16是廢物處理系統(tǒng)的容器的第五局部視圖。圖17是廢物處理系統(tǒng)的容器的第六局部視圖。圖18是廢物處理系統(tǒng)的容器的第七局部視圖。圖19是廢物處理系統(tǒng)的容器的第八局部視圖。圖20A-20C是廢物處理系統(tǒng)的示意圖。圖21是預(yù)熱廢物處理系統(tǒng)的容器的方法的流程圖。圖22是廢物處理系統(tǒng)的無機(jī)殘留物熔化方法的流程圖。圖23是利用廢物處理系統(tǒng)處理廢物的流程圖。圖24是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的局部示意圖。圖25是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的第二局部示意圖。圖26是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的第三局部示意圖。圖27是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的第四局部示意圖。圖28是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的詳細(xì)視圖。圖29是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第二詳細(xì)視圖。圖30是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第三詳細(xì)視圖。圖31是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第四詳細(xì)視圖。圖32是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第五詳細(xì)視圖。圖33是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第六詳細(xì)視圖。圖34是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第七詳細(xì)視圖。圖35是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的一部分的第八詳細(xì)視圖。圖36是廢物處理系統(tǒng)的替換容器的第五局部示圖。圖37A-37C是廢物處理系統(tǒng)的替換示意圖。圖38是預(yù)熱廢物處理系統(tǒng)的替換容器的方法的流程圖。
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圖39是廢物處理系統(tǒng)的無機(jī)殘留物熔化的替換方法的流程圖。圖40是利用廢物處理系統(tǒng)處理廢物的替換流程圖。
具體實(shí)施例方式通過施加能量，廢物處理系統(tǒng)處理廢物。該系統(tǒng)可接收并處理無機(jī)和/或有機(jī)固 體廢物、半固體廢物和/或液體廢物。該系統(tǒng)可包括具有多個(gè)電極的等離子炬，所述電極的 位置可變化以便于所接收廢物的處理。 圖1是廢物處理系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)圖。該廢物處理系統(tǒng)100可處理無機(jī)和/或有機(jī) 固體廢物、半固體廢物和/或液體廢物。廢物處理系統(tǒng)100可通過計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)進(jìn) 行控制，該控制系統(tǒng)定位在廢物處理系統(tǒng)100附近或距廢物處理系統(tǒng)100 —定距離處。該 計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)處理器、訪問或運(yùn)行軟件應(yīng)用的存儲(chǔ)器(例如，隨 機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、閃存和/或其它光學(xué)或數(shù)字存儲(chǔ)裝置)以及網(wǎng)絡(luò)連接端口。計(jì) 算機(jī)化控制系統(tǒng)可聯(lián)接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或服務(wù)器，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和/或服務(wù)器運(yùn)行一個(gè) 或多個(gè)操作用以控制廢物處理系統(tǒng)100的軟件程序。計(jì)算機(jī)化控制系統(tǒng)可從廢物處理系 統(tǒng)100的所有的子系統(tǒng)/子進(jìn)程獲得輸入?？刹⑷脶槍?duì)整個(gè)系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)/子進(jìn)程的 安全互鎖要素和緊急關(guān)閉方案以確保保護(hù)設(shè)備和/或使用者。例如，在一些廢物處理系統(tǒng) 100中，如果反應(yīng)器內(nèi)部的壓力在任何時(shí)候都高于由操作者建立的負(fù)壓的運(yùn)行范圍，則控制 軟件可構(gòu)造為防止反應(yīng)器隔離門打開(因而防止廢物進(jìn)入反應(yīng)容器)。在此情形中，當(dāng)運(yùn) 行負(fù)壓高于操作者建立的負(fù)壓設(shè)定點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)還將提高ID風(fēng)機(jī)的速度以使反應(yīng)器壓 力在要求的設(shè)定點(diǎn)壓力之下。此外所有系統(tǒng)設(shè)有安全排氣口，該安全排氣口設(shè)有控制閥，該 控制閥設(shè)計(jì)為當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)部的壓力明確超過指定設(shè)定點(diǎn)時(shí)打開。此設(shè)定點(diǎn)將在大約2mm水 柱(“W. C. ”)到大約5mm W. C.的范圍中。在其它系統(tǒng)中，如果超過壓力閾值一定時(shí)段(例 如，超過大約_5mm的水柱之上的壓力大約3到大約10秒)，則控制系統(tǒng)可關(guān)閉供料器和等 離子炬。在所有系統(tǒng)中，在電源故障和/或當(dāng)此緊急關(guān)閉出現(xiàn)時(shí)損失冷能的的情形中，控制 系統(tǒng)將關(guān)閉系統(tǒng)并將系統(tǒng)置于“安全模式”，反應(yīng)器緊急排氣閥將打開。在電弧電極中的一 個(gè)或多個(gè)發(fā)生故障的情形中，廢物處理系統(tǒng)100可過渡到備用模式，使得操作者可決定進(jìn) 一步的行動(dòng)過程。一些廢物處理系統(tǒng)100可包括聯(lián)接到計(jì)算機(jī)化控制系統(tǒng)的用戶界面或圖形用戶 界面。子系統(tǒng)/子進(jìn)程的每一個(gè)可具有向使用者顯示信息的定制化的界面屏幕。計(jì)算機(jī)化 的控制系統(tǒng)可監(jiān)控廢物處理系統(tǒng)的輸入和輸出參數(shù)并且可提示使用者對(duì)廢物供給速度、容 器102的溫度、氧化劑輸入(如果需要)和/或氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。可 替代地，所述調(diào)節(jié)可由廢物處理系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。廢物處理系統(tǒng)100可包括設(shè)有敞開空間的處理室或容器102，廢物可在其間被處 理。容器102可聯(lián)接到固體廢物供給系統(tǒng)104，該固體廢物供給系統(tǒng)104可包括以傾斜角 度設(shè)置的供料室。在一些系統(tǒng)中，此傾斜角度可在距離水平大約7度與距離水平大約15度 之間變化。在其它系統(tǒng)中，該傾斜角度可小于或大于此近似范圍，但是可傾斜到這樣一點(diǎn)， 即在該點(diǎn)處，重力幫助從供料室向容器102中供給和排出已從廢物包擠出或泄漏的廢物和 液體(諸如水)。在一些系統(tǒng)中，固體廢物供給系統(tǒng)104可向容器102提供廢物原料，諸如 市政固體廢物、多氯聯(lián)苯(“PCB”)污染物、精煉廠廢物、辦公垃圾、自助餐廳廢物、設(shè)備維護(hù)廢物(例如，木制托架、油、油脂、報(bào)廢的照明器具、工廠廢物、廢水污泥)、醫(yī)藥廢物、醫(yī)療廢 物、飛塵和底灰、工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室溶劑、有機(jī)和無機(jī)化學(xué)制品、殺蟲劑、有機(jī)氯化物、熱電池、廢 電池和包括武器部件在內(nèi)的軍用廢物。固體廢物供給系統(tǒng)104可包括多個(gè)可收縮隔離門。在圖1中，示出了兩個(gè)可收縮的隔離門。第一隔離門106可鄰近供料斗設(shè)置以允 許向固體廢物供給系統(tǒng)104的供料室中供給廢物原料。示出第二隔離門108鄰近容器102 設(shè)置并且可允許向容器102中供給廢物原料。固體廢物供給系統(tǒng)104可通過廢物處理系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)控制，使得每次打開一個(gè)隔離門。在一些系統(tǒng)中，傳感器可監(jiān)控引入固體廢物供給系 統(tǒng)104中的給料的量。在第一隔離門關(guān)閉之后，可使用氮對(duì)供料室加壓以明顯減小和/或 防止空氣進(jìn)入具有廢物原料的容器102中，并且基本防止可燃合成氣體(例如，由容器或二 次反應(yīng)室內(nèi)的廢物處理所產(chǎn)生的氣體，也稱為“合成氣”)從容器102回流的可能。在一些 系統(tǒng)中，作為用以防止可燃?xì)怏w回流的安全部件，一旦存在系統(tǒng)的緊急關(guān)閉，就可將氮作為 氮“堆(dump) ”引入到供料室中。在一些系統(tǒng)中，還可將此緊急氮“堆”引入反應(yīng)容器102 中。在一些系統(tǒng)中，液壓驅(qū)動(dòng)的推車器(ram feeder)可安裝在供料室內(nèi)并且一旦第二隔離 門108打開，就可將廢物原料推入容器102中，使得在隔離門108與容器102的入口之間的 區(qū)域中將基本沒有剩余的廢棄材料。除了傾斜設(shè)置供料室以允許重力幫助將廢物原料移入 容器102中之外，供料室的傾斜設(shè)置可有助于廢物中的任何獨(dú)立水或其它液體向容器102 中的排放。在一些系統(tǒng)中，還包括一種供給動(dòng)力廢物的方法。此系統(tǒng)可由單螺桿或雙螺桿 供料器組成，該供料器也相對(duì)于水平成一定角度傾斜。此角度可在距水平大約15度到大約 30度的范圍中；但取決于應(yīng)用，該角度可或大或小。此外此動(dòng)力廢物供給系統(tǒng)將配備有雙 隔離門。在其它系統(tǒng)中，在進(jìn)料口相對(duì)于等離子體反應(yīng)器位于豎直位置的情形中，動(dòng)力廢物 可通過旋轉(zhuǎn)閥或傾泄閥裝置供給。在接收廢物時(shí)，為幫助減小和/或防止自供料室中產(chǎn)生和/或釋放的有毒或有害 物質(zhì)，可通過開口將消毒劑引入供料室中。在一些系統(tǒng)中，此開口可以是料斗口，其在廢物 進(jìn)入供料室之前接收廢物。在其它系統(tǒng)中，開口可沿供料室的一部分設(shè)置。引入供料室中 的消毒劑可排入容器102中并作為廢物進(jìn)行處理。在其它系統(tǒng)中，消毒劑可通過沿供料室 的路徑設(shè)置的噴嘴引入。根據(jù)固體廢物供給系統(tǒng)104的設(shè)計(jì)，可容納各種尺寸和數(shù)量的廢物原料。在一些 系統(tǒng)中，可對(duì)尺寸為大約250mmX大約250mmX大約250mm的大約30加侖的醫(yī)療廢物袋和 箱進(jìn)行處理。然而，其它系統(tǒng)可加工和/或處理其它尺寸和/或數(shù)量的廢物原料。供給系 統(tǒng)的、在反應(yīng)器隔離門與通向反應(yīng)器的入口之間的部分可以是耐火材料襯里以幫助保護(hù)它 免于增加容器102的溫度。液體廢物(例如，溶劑廢物)供給系統(tǒng)，諸如通過引用合并于本申請(qǐng)的、在2003年 9月27日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 10/673078、2005年3月31日公布的現(xiàn)美國(guó)公布申請(qǐng) No. 2005/0070751中所公開的溶劑廢物供給系統(tǒng)可向容器102提供液體廢物。這些液體廢 料中的部分液體廢料可通過諸如固體廢物供給系統(tǒng)104所包括的供料室提供到容器102。 可替代地，液體廢物可通過一個(gè)或多個(gè)環(huán)繞容器102的周圍設(shè)置的噴嘴直接注入容器102 中。溶劑廢物可通過一個(gè)或多個(gè)噴嘴從一個(gè)或多個(gè)廢物源以交替方式、順序方式或基本同 時(shí)供給。在一些廢物處理系統(tǒng)中，通過多個(gè)溶劑廢物供給噴嘴供給的廢物可包括不同類型 的廢物。例如，來自一個(gè)制造過程的溶劑廢物可通過一個(gè)噴嘴引入，而來自不同制造過程的
7不同成分的溶劑廢物可通過另一噴嘴引入。所使用的溶劑廢物供給噴嘴的數(shù)量以及采用這 些溶劑廢物供給噴嘴的方式可根據(jù)設(shè)計(jì)和/或應(yīng)用而改變。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，溶劑廢物供給噴嘴可設(shè)置為諸如通過泵的使用來將 溶劑廢物引入容器102中和/或引入到容器102內(nèi)的加熱源的路徑中。在其它廢物處理系 統(tǒng)100中，溶劑廢物供給噴嘴可設(shè)置為將溶劑廢物引入到容器102內(nèi)的其它區(qū)域中，諸如湍 流區(qū)或與容器102的其余位置具有不同溫度的區(qū)域中。溶劑廢物供給噴嘴中的部分或全部可構(gòu)造為充分使溶劑廢物的表面面積最大化。 在一些設(shè)計(jì)中，這可通過產(chǎn)生明顯的微小液滴來實(shí)現(xiàn)。通過充分使液滴的表面面積最大化， 與具有減小表面面積的液滴相比，來自熱源(例如，由等離子體電極產(chǎn)生的等離子體羽流) 的能量可以明顯更大的速度傳遞到液滴。使溶劑廢物液滴的表面面積的最大化可通過將壓 縮空氣與噴嘴中的溶劑廢物相混合來實(shí)現(xiàn)。固體和液體廢物可分別或基本同時(shí)進(jìn)行處理。為分別處理廢物，將固體和液體廢 物分別引入容器102中。為基本同時(shí)處理廢物，則基本同時(shí)或基本彼此相繼地將固體和液 體廢物引入容器102中，使得固體和液體廢物在相似的時(shí)間處在容器102中。當(dāng)基本同時(shí) 地處理固體和液體廢物時(shí)，可將液體廢物引入固體廢物供給系統(tǒng)104中以形成固體和液體 廢物的均勻混合?？商娲?，可在與通過固體廢物供給系統(tǒng)104將固體廢物引入容器102 中基本相同的時(shí)刻，通過溶劑廢物系統(tǒng)將液體廢物引入容器102中。廢物處理系統(tǒng)100可 處理相等或不等部分的固體和液體廢物。將廢物供應(yīng)到容器102中的預(yù)期速度可取決于各種因素，諸如廢物的特征；可從 加熱系統(tǒng)得到的能量與完成分子離解、熱解以及氣化和熔解過程預(yù)期所需的能量之間的 比；所期望產(chǎn)生的合成氣的量與氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量之間的比；和/或容器102 內(nèi)的溫度和/或氧氣條件。供給速度最初可基于下述進(jìn)行計(jì)算處理待處理的指定類型的 廢物所需的能量的估計(jì)；所期望產(chǎn)生的合成氣的量與由等離子體反應(yīng)器的物理尺寸所施加 的限制(例如，保持在等離子體反應(yīng)器中預(yù)期的停留時(shí)間)之間的比的估計(jì)；或與下游滌氣 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量有關(guān)的限制。容器102可豎直取向，并且可局部或部分地構(gòu)造為使得如果將一部分取下進(jìn)行維 護(hù)，則其它部分可保持在其適當(dāng)?shù)奈恢?。在一些系統(tǒng)中，容器102可包括下部大體圓柱形 室，該下圓柱形室連接到與其具有基本相同直徑的上部大體圓柱形室。在其它系統(tǒng)中，容器 102可包括下部大體圓柱形室和上部大體圓柱形室。下室和上室可通過大體截頭圓錐部相 連。容器102的下室可包括熔渣/金屬部和高溫湍流部，其可促進(jìn)氣體離解和熱解反 應(yīng)。下室可在關(guān)閉/維護(hù)期期間可被移除，用于對(duì)容器102進(jìn)行維護(hù)。在一些廢物處理系 統(tǒng)中，由大約150mmX大約150mm的石墨“塊”組成的陽(yáng)極電極可安裝在容器102的底部處。 在其它系統(tǒng)中，該陽(yáng)極電極可由石墨“桿”組成，該石墨“桿”的橫截面具有大約150mmX大 約150mm的大致尺寸并且該石墨“桿”可以長(zhǎng)度大約為450mm的段制造。每個(gè)段可具有帶 螺紋的陽(yáng)接頭和陰接頭，使得段可彼此相連。取決于所選的系統(tǒng)構(gòu)造，能使用任一類型的陽(yáng) 極電極構(gòu)造，并且當(dāng)系統(tǒng)構(gòu)造為在“轉(zhuǎn)移弧模式”與“非轉(zhuǎn)移弧”模式之間運(yùn)行時(shí)，能使用任 一構(gòu)造。容器102可襯有以若干層布置的耐火材料的組合。在一些廢物處理系統(tǒng)中，容器
8102可由低碳鋼和通過耐火材料層制成的隔離內(nèi)壁(inside)制成，該耐火材料層可包括金 剛砂或石墨磚、水硬性澆灌耐火材料、陶瓷板、陶瓷涂層、密壓板和/或高耐熱耐侵蝕硼硅 玻璃塊。容器102的襯里可設(shè)計(jì)為提供操作靈活性、最小化加熱時(shí)間、允許自然冷卻和/或 在不導(dǎo)致對(duì)容器102的耐火絕緣部和/或其它部分的損害的情況下，實(shí)現(xiàn)至少每天加熱和 冷卻。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，容器102可設(shè)計(jì)為使得最少大約兩年的間隔內(nèi)不需要 對(duì)容器102的耐火襯里進(jìn)行更換。不過，正如所設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)提供了在預(yù)期大約兩年的時(shí) 間間隔之前基于慣例維修損壞的耐火材料/絕緣段的易于接近性和靈活性。在一些系統(tǒng)中，可對(duì)容器102中的溫度和/或壓力進(jìn)行連續(xù)或基本連續(xù)地監(jiān)控以 確保容器102中的負(fù)壓在預(yù)定范圍之內(nèi)?？赏ㄟ^在一個(gè)或多個(gè)容器102的周圍設(shè)置的監(jiān)控 口，以及可包括使用一個(gè)或多個(gè)與計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)通信的傳感器來對(duì)容器102中的溫 度和/或壓力進(jìn)行監(jiān)控。在一些容器102中，預(yù)定負(fù)壓范圍可在大約-5mm W. C.與大約_25mm W. C.之間，但運(yùn)行壓力設(shè)定點(diǎn)的下端可取決于待處理的廢料的特性而改變。在一些系統(tǒng)中， 通常的運(yùn)行范圍可在大約-5mm W. C.與大約-15mm W. C.之間。無機(jī)廢物可供給到容器102中，在該容器102中，可通過加熱系統(tǒng)使無機(jī)廢物?；?或熔化。加熱系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)將電能轉(zhuǎn)化成熱能的裝置。在一些廢物處理系統(tǒng)100 中，這些裝置可以是多個(gè)由兩個(gè)電極(陽(yáng)極和陰極)組成的等離子炬，所述等離子炬安裝到 容器102并且可產(chǎn)生朝向容器102內(nèi)部的可控等離子場(chǎng)。在其它系統(tǒng)中，當(dāng)具有其間流動(dòng) 高電流的電極之間形成基本穩(wěn)定的氣流時(shí)，等離子體電極可產(chǎn)生可控的等離子場(chǎng)。在一些 系統(tǒng)中，加熱系統(tǒng)可產(chǎn)生大約IOOkW的等離子能。電極的運(yùn)動(dòng)可手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)或通過電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)控制。通過控制電極 之間的間隙，可對(duì)電極之間的弧電壓進(jìn)行控制，而這能用于調(diào)節(jié)容器102的內(nèi)部溫度。電極 之間的間隙的尺寸可選擇為使得弧電壓基本保持在設(shè)計(jì)水平。該設(shè)計(jì)水平可根據(jù)系統(tǒng)的 如下設(shè)計(jì)的考慮來進(jìn)行選擇諸如廢物的特征；可從加熱系統(tǒng)得到的能量與完成分子的離 解、熱解、氣化和熔解過程期望所需能量之間的比；期望產(chǎn)生的合成氣的量與氣體凈化和調(diào) 節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量之間的比；和/或容器102內(nèi)的溫度和/或氧氣條件。運(yùn)行電壓越高，電 極之間可允許的間隙越大，而運(yùn)行電流越低。如果電壓下降到最小預(yù)定閾值水平以下，則可 增加電極之間的間隙，直到電壓升高到或超過該最小預(yù)定閾值水平。如果電壓升高到最大 預(yù)定閾值水平以上，則可減小電極之間的間隙，直到電壓穩(wěn)定在最小到最大預(yù)定閾值范圍 之內(nèi)。在一些利用來自等離子體電極的IOOkW的功率運(yùn)行的廢物處理系統(tǒng)100中，電極之 間的間隙可選擇為使得運(yùn)行電壓近似為100伏。在這些系統(tǒng)中，最小和最大閾值預(yù)定閾值 水平可選擇為大約80到大約120伏，而電極之間的間隙可大約為IOmm到大約75mm。電極的初始位置可根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以操作者的測(cè)量為基準(zhǔn)，并且可相對(duì)于容器 102的中心線來確定。隨著電極被消耗，電極中的一個(gè)或多個(gè)的未用部分可移入容器102 中。電極的移動(dòng)可手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)或通過電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。當(dāng)電極中的一個(gè)或多 個(gè)的特定量被消耗時(shí)，可將替換長(zhǎng)度的電極連接到電極的、距容器102的中心最遠(yuǎn)的一端。 該替換長(zhǎng)度的電極可通過將新電極長(zhǎng)度部分?jǐn)Q到現(xiàn)有電極來連接。電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括機(jī)械系統(tǒng)，該機(jī)械系統(tǒng)聯(lián)接到計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)以 控制一個(gè)或多個(gè)電極的運(yùn)動(dòng)。在一些系統(tǒng)中，該機(jī)械系統(tǒng)可包括寸動(dòng)電動(dòng)機(jī)和齒輪機(jī) 構(gòu)。此外該電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集(“SCADA”)系統(tǒng)，諸如由PEATInternational, Inc. (Northbrook, Illinois)開發(fā)和使用的硬件和軟件系統(tǒng)，并且該 SCADA系統(tǒng)可構(gòu)造為在配置有Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。SCADA系統(tǒng)可通過容器溫 度傳感器來獲取關(guān)于弧電壓的測(cè)量數(shù)據(jù)并通過電動(dòng)機(jī)和齒輪系統(tǒng)來自動(dòng)調(diào)節(jié)一個(gè)和多個(gè) 電極的位置以獲得期望的弧電壓或容器102內(nèi)的溫度?？商娲兀粋€(gè)和多個(gè)電極的位置 可通過電動(dòng)機(jī)和齒輪系統(tǒng)手動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)調(diào)節(jié)以獲得期望的弧電壓或容器102內(nèi)的溫度。 在一些廢物處理系統(tǒng)中，電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括防止電極運(yùn)動(dòng)的安全部件。在一些系統(tǒng) 中，這些安全部件可包括當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)電極彼此接觸時(shí)防止電極的運(yùn)動(dòng)。在這些情形中，運(yùn) 動(dòng)控制系統(tǒng)可禁用寸動(dòng)電動(dòng)機(jī)，直到電極中的一個(gè)或多個(gè)的位置通過操作者的動(dòng)作手動(dòng)復(fù) 位。在其它系統(tǒng)中，電極的運(yùn)動(dòng)可包括諸如限位開關(guān)、導(dǎo)銷/導(dǎo)軌的物理設(shè)備或評(píng)估軟件， 以限制一個(gè)或多個(gè)電極超過特定點(diǎn)進(jìn)入或離開容器102的運(yùn)動(dòng)。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，電極的位置可影響容器102內(nèi)的氣旋氣流。可通過 一個(gè)或多個(gè)電極(例如，電極Iio和/或112)的中心鉆出和/或形成小通道以容納小的氣 流，從而用作等離子體載氣。在一些系統(tǒng)中，流過通道的氣流量大約可為5升/分鐘。加熱系統(tǒng)可通過電源132，諸如高級(jí)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)電源來供電。 IGBT電源132可使用比可控硅整流器系統(tǒng)小大約30%的輸入電流。IGBT電源可產(chǎn)生在大 約0. 85與0. 90的范圍中的功率因數(shù)、低諧波失真、高電弧穩(wěn)定性和/或較小的控制面板。 可替代地，加熱系統(tǒng)可通過交流電和/或直流電來供電。來自廢物原料的?；蛉刍瘡U物可形成熔渣(例如，熔融材料)，諸如玻璃狀熔 渣，其可收集在容器102底部的渣池中。在一些情形中，可分離金屬層可形成在渣池中。熔 渣可通過一個(gè)或多個(gè)出渣口從容器102排出，所述出渣口可設(shè)置在距容器102底部適當(dāng)?shù)?指定的高度處并且可設(shè)置在環(huán)繞容器102的周邊的徑向位置處。一個(gè)或多個(gè)出渣口可呈一 定角度設(shè)置成使得熔融的熔渣層可保持近似連續(xù)的氣體密封。一個(gè)或多個(gè)出渣口相對(duì)于與 容器102在出渣口的位置處相交的水平面的角度大約可為10度?？商娲?，出渣口可以不 同的角度設(shè)置。熔渣可通過出渣口從渣池移入/排入熔渣/金屬合金收集系統(tǒng)中。在一些系統(tǒng) 100中，熔渣/金屬合金收集系統(tǒng)可包括出渣車(tap cart)。該出渣車設(shè)計(jì)為允許熔渣/金 屬流入沙床(該沙床為出渣車金屬提供適當(dāng)?shù)母綦x)中或熔渣/金屬可流入容納水浴的出 渣車中(隨著熔渣迅速淬火，熔渣可破裂成“粉末狀”稠度)。出渣車可為氣冷型(使用由 供氣風(fēng)機(jī)供應(yīng)的空氣，該供氣風(fēng)機(jī)向二次反應(yīng)室供應(yīng)空氣)，可以為夾套(double-walled) 型，且兩鋼面之間的空間填充有冷卻水，或者它們可通過來自環(huán)境空氣的自然對(duì)流冷卻。在 其它系統(tǒng)中，排出的熔渣可在水箱中淬火，致使排出的熔渣固化和破裂成較小的片。由于重 金屬可能結(jié)合在固體熔渣內(nèi)，因此固體熔渣可基本是惰性的。由此，熔渣可在固態(tài)下經(jīng)得住 浙濾。從容器102移出的固體熔渣可通過傳送帶或其它用于傳輸?shù)暮线m裝置從熔渣/金屬 合金收集系統(tǒng)傳輸?shù)搅舷洳⑶铱稍倮没虺?。在其它系統(tǒng)中，熔渣可排入其它特別指定 的部件，諸如通過沙隔離的模具中。在一些系統(tǒng)中，出渣口可包括一個(gè)或不只一個(gè)。在具有不只一個(gè)出渣口的情形中， 出渣口可設(shè)置在環(huán)繞容器102的不同的位置處和/或不同的高度處。出渣口可以交替順序 每次打開一個(gè)，或基本同時(shí)打開。在出渣期間，容器102中的廢物的供給和/或處理可繼續(xù)。固體熔渣可用于許多商業(yè)應(yīng)用，諸如道路構(gòu)筑、混凝土骨料、噴拋清理、玻璃纖維
10和/或玻璃纖維狀材料，固體熔渣可以是無害的并且可不需要填埋。此外它可形成裝飾花 磚或與建筑材料結(jié)合使用以形成輕質(zhì)組合家用建筑材料。當(dāng)要啟動(dòng)出渣時(shí)，通過出渣口開 口將出渣塞從容器102拉出。在其它系統(tǒng)中，出渣口通過由耐高溫材料構(gòu)成的出渣塞封閉。 在這些系統(tǒng)中，當(dāng)要啟動(dòng)出渣時(shí)，將出渣塞手動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)拉出，允許熔融熔渣/金屬混合 物從容器102流出進(jìn)入收集系統(tǒng)中。在其它系統(tǒng)中，出渣口通過使用可手動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)取 下的水冷或耐火封裝鋼塞封閉。由于容器102中的低氧環(huán)境，存在于廢物流中的一些金屬氧化物可還原成其元素 形式。存在于廢物原料中的金屬和金屬合金也可在容器102中熔化。經(jīng)過一段時(shí)間，可在渣 池底部積聚一金屬層。諸如鐵類的特定金屬可能不容易與渣池中含有的硅酸鹽反應(yīng)。熔渣 可吸收這些金屬和金屬氧化物中的一些，但如果在廢物中存在大量金屬，則金屬可能積聚。 如上所述，熔融金屬可與熔融熔渣一起通過出渣口排出，并進(jìn)行處理。容器102中接收的廢物可經(jīng)歷分子離解和熱解過程。熱解是這樣的過程與焚化 或燃燒相比，在極端低氧環(huán)境中運(yùn)行的強(qiáng)熱通過該過程使分子離解。在此過程期間，廢物可 通過加熱系統(tǒng)加熱。加熱的有機(jī)廢物可進(jìn)行處理，直至它離解成其元素成分，諸如固態(tài)碳 (碳微粒)和氫氣。如果在廢物中以碳?xì)浠衔锏难苌锏男问酱嬖?，則氧、氮和鹵素(諸 如氯)也可被釋出。在熱解和/或部分氧化之后，所產(chǎn)生的氣體(例如，合成氣)可包括一 氧化碳、氫、二氧化碳、水蒸氣、甲烷和/或氮。離解的氧和氯可自由地與所產(chǎn)生的碳和氫反應(yīng)，并且可重新形成各種復(fù)雜且可 能有害的有機(jī)化合物。然而，這些化合物通常不能在容器102內(nèi)保持的高溫下形成，在高 溫下，僅有限數(shù)量的簡(jiǎn)單化合物可以是穩(wěn)定的。當(dāng)存在氯或其它鹵素時(shí)，最通常和穩(wěn)定的 這些簡(jiǎn)單化合物是一氧化碳(由游離氧與碳微粒之間的反應(yīng)形成)、二價(jià)氮(diatomic nitrogen)、氫氣和氯化氫氣體(作為氫-鹵素氣體的代表)。廢料中存在的氧的量可能不足以將廢料中存在的所有碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳?xì)怏w。廢 料中存在的濕氣可通過“蒸汽轉(zhuǎn)化”反應(yīng)從容器102中的高溫環(huán)境吸收能量并且形成一氧 化碳和氫氣。如果廢物流中存在不足量的化學(xué)計(jì)量氧或濕氣和/或由于固有的過程無效， 則未反應(yīng)的碳微粒可被夾帶在氣流中并從容器102中載出。要增加轉(zhuǎn)化成一氧化碳?xì)怏w的固體碳的量，可將附加的氧氣源引入容器102和/ 或二次反應(yīng)室中。廢物處理系統(tǒng)100可包括將氧化劑以促使容器中的碳或碳微粒的部分或 大部分向一氧化碳的轉(zhuǎn)化的量注入廢物系統(tǒng)100中的系統(tǒng)。在一些系統(tǒng)100中，該注射系 統(tǒng)可以是氧化劑供應(yīng)系統(tǒng)，該氧化劑供應(yīng)系統(tǒng)可包括用以將附加氧氣注入容器102中的氧 氣噴槍。氧氣噴槍可安裝到容器102或作為容器102的整體部件形成，并且可將純度在大 約90%到大約93%的范圍中的氧氣注入容器102中。可在一個(gè)或多個(gè)位置處將預(yù)定量的 氧化劑注入容器102中。可替代地，諸如空氣或氧化劑流的不同氧化劑可單獨(dú)使用或與其 它方法組合使用。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，氧化劑可通過其它系統(tǒng)和/或部件，諸如通 過等離子體加熱系統(tǒng)引入容器102中，與溶劑供給系統(tǒng)100中的廢物混合。可替代地，氧化 劑可通過氧氣瓶、變壓吸附系統(tǒng)或通過蒸汽發(fā)生器和蒸汽閥供應(yīng)，它們以可控方式通過廢 物系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)、手動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)打開，它們可聯(lián)接到容器102的上部和/或氣管。注入系統(tǒng)中的氧化劑可將廢物中的碳或在容器中離解的作為游離碳的碳的部分 或大部分轉(zhuǎn)化成一氧化碳。由于純碳在高運(yùn)行溫度下比一氧化碳?xì)怏w更易起反應(yīng)，所以附加的氧氣可與碳反應(yīng)并形成一氧化碳，而不與一氧化碳反應(yīng)形成二氧化碳(假定氧化劑未 過量添加)。碳和氧化劑可保持在容器102中一段時(shí)間(例如，“停留時(shí)間”)，使得先前未轉(zhuǎn)化 的固體碳的大部分可轉(zhuǎn)換成一氧化碳。該停留時(shí)間可以是系統(tǒng)容積、容器幾何形狀和/或 合成氣流量的函數(shù)。在使用大約2. 5到大約3. 0Nm3/分鐘的氣體流量的一些廢物處理系統(tǒng) 100中，停留時(shí)間可以大約為2.0秒。在使用不同氣體流量的廢物處理系統(tǒng)100中，停留時(shí) 間可大于或小于大約2.0秒。附加的停留時(shí)間可通過通向二次反應(yīng)室116的排氣管(例如， “熱管”)114來提供，使得廢物處理系統(tǒng)100的總停留時(shí)間可超過大約2. 0秒。在其它系統(tǒng) 中，熱管可直接連接到氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)。熱管可設(shè)有噴嘴，在這里，操作者可注入指定 量的霧化水和/或蒸汽。水/蒸汽注射將提供一種迫使從容器10中載出的任何未反應(yīng)碳 微粒向一氧化碳和氫氣的轉(zhuǎn)化以及使揮發(fā)性金屬組分起反應(yīng)而形成金屬氧化物和氫氣的 方式。此外由于與濕氣的反應(yīng)將是吸熱的，所以這將有助于降低合成氣的溫度。將氫氣添 加到合成氣中有助于增加所產(chǎn)生的合成氣產(chǎn)品的熱值。注入容器102和/或二次反應(yīng)室116中的氧化劑的量可通過氣體分析系統(tǒng)來確 定。該氣體分析系統(tǒng)可以基本連續(xù)的速率來監(jiān)控載容器102和/或二次反應(yīng)室116中產(chǎn)生 的合成氣的成分。在一些系統(tǒng)中，氣體分析系統(tǒng)可包括質(zhì)譜儀、聯(lián)機(jī)氣體分析儀(包括無色 散紅外(“NDIR”)、電化學(xué)、熱導(dǎo)率或基于激光的系統(tǒng))，其可測(cè)量容器102和/或二次反應(yīng) 室116中存在的原子和分子的質(zhì)量和相對(duì)濃度。測(cè)量的成分可包括C0、C02、HC1、H2、CH4、N2、 02、H2S*/或水蒸汽。在其它系統(tǒng)中，氣體分析系統(tǒng)可包括微粒監(jiān)控器，該微粒監(jiān)控器可以 基本連續(xù)的速率來測(cè)量存在于容器102和/或二次反應(yīng)室116中的合成氣流中載出的微粒 的一般等級(jí)。對(duì)于二次反應(yīng)室116，氣體分析系統(tǒng)可在二次反應(yīng)室116前或二次反應(yīng)室116 處的一點(diǎn)處對(duì)合成氣進(jìn)行取樣。當(dāng)不存在二次反應(yīng)室116時(shí)，氣體分析系統(tǒng)可在氣體調(diào)節(jié) 和凈化系統(tǒng)118之前和/或在氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)118之后的一點(diǎn)處對(duì)合成氣進(jìn)行取樣。 基于分析的結(jié)果，可對(duì)廢料的供給速度和/或成分和/或等離子體電極功率和/或注入系 統(tǒng)中的氧化劑的量進(jìn)行手動(dòng)和/或自動(dòng)調(diào)節(jié)。可替代地，氣體分析系統(tǒng)可以基本規(guī)則的時(shí) 間間隔對(duì)合成氣進(jìn)行取樣?？蓪?duì)這些取樣時(shí)期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析以確定是否需要對(duì)廢料的供 給速度和/或成分和/或等離子體電極功率和/或注入系統(tǒng)中的氧化劑的量進(jìn)行手動(dòng)和/ 或自動(dòng)調(diào)節(jié)。其它廢物處理系統(tǒng)100可不使用氣體分析系統(tǒng)?？蓪⒃谌萜?02內(nèi)產(chǎn)生的合成氣加熱到至少大約1000°C (盡管取決于待處理的廢 物的性質(zhì)和成分，但可允許在850°C的范圍中的溫度)到大約1500°C的范圍中的溫度。在離 開容器102之后，可通過二次反應(yīng)室116對(duì)該合成氣進(jìn)行處理，在一些實(shí)施例中，該二次反 應(yīng)室116可由低碳鋼構(gòu)成并襯有與在容器102的構(gòu)造中所用的那些材料類似的適當(dāng)隔離/ 耐火材料。取決于廢物處理系統(tǒng)100的構(gòu)造，二次反應(yīng)室116可在不同的運(yùn)行模式中使用。 在第一運(yùn)行模式中，二次反應(yīng)室116可不存在或者可用作集結(jié)室(staging chamber)，當(dāng)合 成氣傳送到氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)，該集結(jié)室允許合成氣自其通過。在此運(yùn)行模式中，合成 氣將在任一氣體發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐或其它下游系統(tǒng)中使用。在第二運(yùn)行模式中，二次反應(yīng)室將存 在并且使合成氣熱氧化。在此運(yùn)行模式中，合成氣將不重利用而是在二次反應(yīng)室116中的 熱氧化以及在氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的隨后凈化和調(diào)節(jié)之后，將氣體釋放到大氣中。當(dāng)在 第一模式(例如，合成氣模式)中運(yùn)行時(shí)，水、蒸汽、空氣或另一氧化劑可通過注射系統(tǒng)或其
12它輸入引入二次反應(yīng)室116中，在這里，合成氣可經(jīng)歷進(jìn)一步的調(diào)節(jié)，諸如使任何未反應(yīng)的 碳組分反應(yīng)而形成一氧化碳，或使揮發(fā)性金屬組分起反應(yīng)而形成金屬氧化物。當(dāng)在第二模 式(例如，非合成氣模式)中運(yùn)行時(shí)，通常在合成氣使用系統(tǒng)不可利用的情形中，二次反應(yīng) 室116可設(shè)計(jì)為將大量空氣注入該室中，使得合成氣可轉(zhuǎn)換成氮、氧、二氧化碳和/或水蒸 氣。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，取決于待處理的廢物，二次反應(yīng)室116中的最小停留時(shí)間 可大約為2.0秒。然而，取決于運(yùn)行的模式，二次反應(yīng)室116可設(shè)計(jì)為更長(zhǎng)或更短的停留時(shí) 間。在二次反應(yīng)室116的下游或恰好在通過熱管連接的容器102的下游，合成氣可通 過氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)118進(jìn)行處理。在進(jìn)入氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)118時(shí)，合成氣可處于 高溫。在一些廢物處理系統(tǒng)中，該溫度可為大約iioo°c。但是，在其他系統(tǒng)中，該溫度可或 高或低。氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)118可將合成氣淬火以明顯降低其溫度或者防止非預(yù)期的復(fù) 雜分子的再結(jié)合或防止形成諸如戴奧辛(dioxin)和/或呋喃的新化合物的形成，并凈化合 成氣以基本去除任何夾帶的微粒和/或酸性氣體。氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)118可包括高壓文 丘里系統(tǒng)120和填料床滌氣器122。設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng)用于該文丘里和填料床塔系統(tǒng)。循環(huán) 水系統(tǒng)提供文丘里和填料床式塔所需的水以實(shí)現(xiàn)其如下文所述的必需任務(wù)。循環(huán)水箱中的 水將需要小量的“補(bǔ)充”水來保持水箱中的適當(dāng)液位。循環(huán)水箱124可利用所設(shè)置的內(nèi)部 隔板在文丘里系統(tǒng)120與填料床滌氣器122之間共享，在該內(nèi)部隔板處，來自水箱的分配到 填料床塔的部分的水將溢入水箱的分配到文丘里的部分。在一些廢物處理系統(tǒng)100中，可 使用分離循環(huán)水箱124來用于文丘里系統(tǒng)120和填料床滌氣器122。在其它系統(tǒng)中，可提供 單一水箱，在兩個(gè)部分之間不提供隔板。在設(shè)置隔板的系統(tǒng)中，通過測(cè)量水箱的與文丘里系 統(tǒng)120相關(guān)的部分的循環(huán)水箱124中的水的高度，可基本將從合成氣去除的顆粒物與填料 床滌氣器122隔離，并且可將補(bǔ)充水添加到循環(huán)水箱的、與填料床滌氣器122相關(guān)的部分。 可替代地，其它廢物處理系統(tǒng)100可將分離循環(huán)水箱124用于文丘里系統(tǒng)120和填料床滌 氣器122的每一個(gè)。滌氣器循環(huán)水系統(tǒng)連續(xù)冷卻。冷卻介質(zhì)可通過使滌氣器循環(huán)水直接循 環(huán)通過冷卻塔(對(duì)于水箱設(shè)有隔板或?yàn)槲那鹄锖吞盍洗菜O(shè)置分離水箱的系統(tǒng))。其它系 統(tǒng)可使用單一水箱用于文丘里系統(tǒng)120和填料床滌氣器122并且系統(tǒng)水將通過熱交換器再 循環(huán)，該熱交換器將與冷卻塔或其它除熱方法相結(jié)合來冷卻滌氣系統(tǒng)中的水。文丘里系統(tǒng)120和循環(huán)水箱124可使水以大約6m3/hr的速度循環(huán)。要保持文丘 里系統(tǒng)120足夠清潔，水再循環(huán)系統(tǒng)可設(shè)有內(nèi)嵌過濾系統(tǒng)。在一些水過濾系統(tǒng)中，水中載有 的微粒可保持在大約百萬(wàn)分之500 ( “ppm”)以下。通過過濾系統(tǒng)移除的固體剩余物可積 聚并再循環(huán)回到容器102中，用于另外的?；Ｒ恍┧傺h(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為大約4m7hr的流 量。取決于廢物原料的成分，特別是根據(jù)鹵素含量，水可從水再循環(huán)系統(tǒng)以大約4m3/天的 速度流入下水道系統(tǒng)或污水處理系統(tǒng)，并且可主要由鹽液組成，以便保持系統(tǒng)中的溶解固 體的等級(jí)在2%以下。另外，在一些系統(tǒng)中，填料塔再循環(huán)流量可大約為10m7hr，而冷卻塔 的再循環(huán)速度可為5m3/hr。此外文丘里系統(tǒng)120可包括緊急儲(chǔ)水系統(tǒng)以在電源故障的情況下，提供水的重力 流，用于冷卻和微粒移除。緊急儲(chǔ)水系統(tǒng)可包括分離、升高的儲(chǔ)水箱，具有大約1000升的容 量?？商娲?，取決于場(chǎng)地的特定考慮，文丘里系統(tǒng)循環(huán)水箱可提供緊急水源。中和劑，諸如在美國(guó)專利No. 6971323中描述的氫氧化鈉溶液可用于洗滌酸性氣體的合成氣體。中和劑可通過泵126引入拋光滌氣器(polishing scruber) 122中。再循 環(huán)水源128可定期取樣以確保大約9的pH值。一部分再循環(huán)水，諸如大約45加侖/小時(shí) (“gph”)可通過滌氣器水再循環(huán)系統(tǒng)130從再循環(huán)的滌氣器水排出?？蓪?duì)排放物進(jìn)行定 期取樣以確保排出水流滿足規(guī)定限制。如果發(fā)現(xiàn)滿足規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，則可將收集的溶液中 的部分或全部排到廢水處理系統(tǒng)或直接排到下水道。排出的水可含有鈉鹽或其它溶解鹽。 在一些系統(tǒng)中，排出水中的鹽的量可小于大約2%。圖2-18是可結(jié)合第一廢物處理系統(tǒng)使用的容器102及對(duì)應(yīng)部件的示例性圖示。盡 管圖2-18包含各種設(shè)計(jì)尺寸和材料，但是其它或大或小的尺寸和/或材料也可在設(shè)計(jì)廢物 處理系統(tǒng)中使用。圖2是第一示例性容器202的俯視圖。在圖2中，該容器包括氧氣注射噴嘴204， 該氧氣注射噴嘴204與參考線B-B成15度設(shè)置。氣體出口 206與線B-B成52度設(shè)置。氣 體出口 206使容器202內(nèi)部產(chǎn)生的合成氣體能夠向下游前進(jìn)到廢物處理系統(tǒng)的其它部分。 檢查口 208與參考線B-B成90度設(shè)置，該檢查口 208可使人能夠觀察容器202的內(nèi)部、電 極的布置和/或容器202底部的渣池。如圖2中所示，出渣口 210與參考線B-B成124度 設(shè)置。此外示出另一出渣口 216與參考線B-B成186度。示出溫度口 212與參考線B-B成 135度和315度。溫度口 212使操作者能夠通過連接到計(jì)算機(jī)化控制系統(tǒng)的傳感器的布置 自動(dòng)地或通過手動(dòng)傳感器測(cè)量容器202內(nèi)的溫度。各種溫度口 212沿容器202的周邊的布 置實(shí)現(xiàn)在多個(gè)位置處對(duì)容器溫度的監(jiān)控，這能產(chǎn)生更精確的測(cè)量。示出下電極214的插入 點(diǎn)與參考線B-B成155度和335度。取決于下電極的所選插入點(diǎn)，可取消(capped off)沿 容器202的周邊的另一插入點(diǎn)。示出備用噴嘴216與參考線B-B成180度。在一些系統(tǒng)中， 備用噴嘴可用作溶劑廢物系統(tǒng)的一部分。在其它系統(tǒng)中，備用噴嘴216可用作氧氣注射噴 嘴。示出液體廢物噴嘴218與參考線B-B成225度。示出廢物供給入口 220與參考線B-B 成270度。廢物供給入口 220可連接到廢物供料室和廢物供給系統(tǒng)，該廢物供給系統(tǒng)接收 用于處理的廢物。圖2中所示的設(shè)置在容器202的頂部中心的是用于頂部安裝電極的插入 部。此外如圖2所示，緊急排出口 224設(shè)置在容器202的頂部，但偏心。在容器202需要迅 速排放或用于清洗操作的情形中，緊急排出口 224可手動(dòng)打開或通過計(jì)算機(jī)化控制系統(tǒng)打 開。當(dāng)緊急排出口 224打開時(shí)，容器202的內(nèi)含物(大約0.5m3)通過緊急排出管排出，該 緊急排出管將豎直連接到大氣，使得排出管沒有將另外導(dǎo)致流路堵塞的彎曲。圖3是從沿如圖2中所示的參考線A-A的方向觀看的觀察者的角度，圖2的容器 202的外部的正視圖。如圖3所示，容器202安裝在支架302中，使得容器202從底板升起。 如圖3和隨后的圖4-14所示，劃圈的附圖標(biāo)記指示可用于構(gòu)造容器202的硬件。此硬件的 列表可在下文的表7中找到。圖4是沿如圖3所示的參考線X-X截取的容器202的橫剖視圖。圖5是從沿參考 線B-B的方向觀看的觀察者的角度，圖2的容器202的外部的正視圖。在圖5中，廢物供給 入口 220疊置在容器202上，雖然從圖5中觀察者的角度它不容易觀察到。圖6是頂部安裝電極插入點(diǎn)222的詳細(xì)視圖。圖7是緊急排出口 224的詳細(xì)視圖。 圖8是溫度噴嘴212和/或液體供給噴嘴218的詳細(xì)視圖。圖9是溫度噴嘴212、備用噴嘴 216和氧氣注射噴嘴204的詳細(xì)視圖。圖10是氣體出口 206的詳細(xì)視圖。圖11是廢物供 給入口 220的詳細(xì)視圖。圖12是下電極插入點(diǎn)214的詳細(xì)視圖。圖13是檢查口 208的詳細(xì)視圖。圖14示出了用于將容器202的下室連接到容器202的上室的詳細(xì)信息。圖15示 出了用于將容器202連接到安裝支架302的詳細(xì)信息。圖16是如圖2所示的容器202的橫剖視圖。在圖16中，示出了用于容器202的 耐火材料的不同層。在圖16中，第一層1602是50mm的高耐熱耐侵蝕硼硅玻璃塊。耐火材 料的第二層1604是75mm的Insulyte層7。耐火材料的第三層1606是155mm的Whyte_A。 耐火材料的第四層1608是20mm的金剛砂花磚層。金剛砂花磚層1608內(nèi)部是容器202的 敞開空間，廢物原料和/或熔融熔渣可在此處收集。圖16中還示出了“通道” 1610，除了其 上表面中的開口之外，該通道1610包住了容器202中所用的下方水平或大致水平的電極。 如圖16所示，通道1610由Cerawool制成。此通道1610能夠承受容器202底部的高溫和 高腐蝕環(huán)境，并且促進(jìn)熱的傳導(dǎo)。通道1610保護(hù)底部電極避免接觸可能收集在容器202底 部的廢物原料和熔融熔渣。通道1610中的開口允許在通道1610內(nèi)的下方水平或基本水平 安裝的電極與豎直或基本豎直安裝的電極之間形成電弧。圖17是圖16中所示的容器202的橫剖視圖。在圖17中，在容器202外部延伸的 下電極214的插入點(diǎn)的部分包括25mm的可鑄材料層1702和25mm的Cerawool層1704以 使插入點(diǎn)214與容器202中產(chǎn)生的熱隔離。在圖17中，示出下電極處于通道1610內(nèi)。圖18是圖16中所示的容器202沿圖16中所示的參考線Sl-Sl的橫剖視圖。在圖 18中，示出出渣口 210具有通向容器202的敞開空間的入口。圖18中還示出了通道1610。 如圖18所示，通道1610包括形成三角形部并且充有可鑄材料的金剛砂花磚。圖19是容器202的正視圖。在圖19中，示出了在容器202的上部使用的耐火材 料。容器202的上部可包括金剛砂花磚層、高耐熱耐侵蝕硼硅玻璃塊以及在一些位置中的 可鑄材料。圖19中還示出了通道1610內(nèi)的下方水平或基本水平的電極以及豎直或基本豎 直電極。在圖19中，豎直或基本豎直的電極的一端恰好在通道1610的內(nèi)部。在圖19中， 下方水平或基本水平的電極和豎直或基本豎直的電極由石墨材料制成。在根據(jù)圖2-19設(shè)計(jì)的一些系統(tǒng)中，電極可包括獨(dú)立的石墨材料段，其大約450mm 長(zhǎng)并具有大約150mm的方形主部。每個(gè)部分可在一端具有陽(yáng)延伸部，而在相對(duì)端具有陰容 置部，該陽(yáng)延伸部延伸超過該大約150mm的方形部，而該陰容置部能夠容置自單獨(dú)的電極 材料段的對(duì)應(yīng)的陽(yáng)部。較小的電極材料段的陽(yáng)部和陰部可構(gòu)造有適當(dāng)?shù)穆菁y連接。為形成 電極，可將單獨(dú)的石墨段的多個(gè)部分螺接到一起形成較大的電極。在一些廢物處理系統(tǒng)中， 可通過豎直或基本豎直的電極和/或水平或基本水平的電極的中心鉆出和/或形成小通道 以容納小的氣流，從而用作等離子體載氣。在一些系統(tǒng)中，流經(jīng)電極中的通道的空氣的量可 大約為5升/分鐘。盡管此處描述為方形形狀，但是一些電極可以圓柱形、三角形或其它形 狀的形式形成。作為加熱系統(tǒng)的一部分，電極可用于使容器202達(dá)到運(yùn)行溫度，諸如在大約 1000°C與大約1500°C之間。在到達(dá)運(yùn)行溫度之后，可將廢物原料引入系統(tǒng)中。廢物原料可 包括有機(jī)廢物原料、液體廢物原料和含有有機(jī)和無機(jī)的混合物的廢物原料。隨著石墨電極 被消耗，可將替換長(zhǎng)度的電極通過螺接連接到距容器202的中心最遠(yuǎn)的一端。該替換長(zhǎng)度 的石墨可通過將新石墨部分?jǐn)Q到現(xiàn)有的電極來附接。圖20A-20C是使用如圖2-19中描述的容器的廢物處理系統(tǒng)的示意圖。在圖20A 上設(shè)有識(shí)別圖20A-20C如何彼此相關(guān)的圖例。在圖20A中，廢物處理系統(tǒng)包括與廢物供給
15系統(tǒng)相連的供料斗。第一隔離/加料門可將供料斗與廢物供給系統(tǒng)分開，而第二隔離/加 料門可將廢物供給系統(tǒng)與等離子體容器分開。在圖20A中，如上所述，等離子體容器包括豎 直或基本豎直的電極以及水平或基本水平的電極。等離子體熔爐可通過框架和/或手動(dòng)或 遠(yuǎn)程手動(dòng)液壓千斤頂系統(tǒng)支撐。等離子體容器中產(chǎn)生的熔渣可通過一個(gè)或多個(gè)出渣口排入 渣罐、水箱、砂模和/或其它能夠容置熔渣的容器中。等離子體熔爐中產(chǎn)生的氣體可在通過 氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理之前流向二次反應(yīng)室。如圖20C所示，氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括 文丘里滌氣器、填料床滌氣器、除霧器(mist elevator)和滌氣器循環(huán)水箱。滌氣器泵可用 于使水或其它溶液循環(huán)到文丘里滌氣器和/或除霧器。排水箱可用于監(jiān)控循環(huán)到氣體凈化 和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水的質(zhì)量。冷卻塔可供應(yīng)冷卻水以冷卻滌氣器循環(huán)水箱中的水。ID風(fēng)機(jī)可用 于將凈化和調(diào)節(jié)的氣體傳送到合成氣利用系統(tǒng)，在此處，合成氣可用于能量的生產(chǎn)。合成氣 體將通過在二次反應(yīng)室中添加過量的空氣來熱氧化(成C02、H2O, N2和O2)。在文丘里滌氣 器和填料床塔中經(jīng)歷凈化和調(diào)節(jié)之后，ID風(fēng)機(jī)將熱氧化氣體傳送到煙道，用于排放。圖21是一種從冷卻狀態(tài)對(duì)容器202預(yù)熱的方法，在該冷卻狀態(tài)，容器202沒有廢 物原料。在步驟2100處，使豎直或基本豎直的電極朝著容器202底部處的水平或基本水平 的電極下降，電弧在容器202底部處被觸發(fā)。在一些廢物處理系統(tǒng)中，當(dāng)豎直或基本豎直的 電極在容器202底部處的電極的大約IOmm之內(nèi)時(shí)，可借助于點(diǎn)火器來觸發(fā)電弧。保護(hù)電路 可設(shè)置在電源132內(nèi)，從而如果由于電極處于直接接觸而存在短路時(shí)，則關(guān)閉系統(tǒng)。如果在 電極之間存在比計(jì)劃時(shí)限，諸如大約3秒更長(zhǎng)的直接接觸，則可使用此關(guān)閉系統(tǒng)。一旦電弧 被觸發(fā)，則在步驟2102處豎直或基本豎直的電極可提升到運(yùn)行位置。在一些廢物處理系統(tǒng) 中，此運(yùn)行位置可在下電極之上大約25mm到大約75mm。在步驟2104處，豎直或基本豎直的 電極可保持在此位置，直到容器202到達(dá)預(yù)定溫度。在一些廢物處理系統(tǒng)中，此溫度可大約 為1000°C。在步驟2106處，電極之間的間隙可改變(例如，手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)或借助電極運(yùn) 動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)改變)，以通過監(jiān)控來獲得預(yù)定的廢物處理溫度。該預(yù)定廢物處理溫度可在大 約800°C到1200°C的范圍之間。在步驟2108處，一旦已達(dá)到該預(yù)定廢物處理溫度，則廢物 供給操作可以開始。圖22是一種無機(jī)殘留物熔化的方法。當(dāng)容器202含有來自先前運(yùn)行的固體殘留 物時(shí)，可使用無機(jī)殘留物熔化工藝。無機(jī)殘留物熔化操作可有助于將對(duì)電極的磨損減到最 小、將能量消耗減到最小和/或使運(yùn)行時(shí)間最優(yōu)化。在步驟2200處，豎直或基本豎直的電 極朝著容器202底部處的水平或基本水平的電極下降，電弧在容器202底部被觸發(fā)。電極 可在此位置運(yùn)行，直到容器202內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)定溫度，諸如大約1400°C，在此點(diǎn)處，出渣 塞將被拉出而出渣過程啟動(dòng)。電極的操作可以此方式繼續(xù)，直到基本所有的無機(jī)固體殘留 物已熔化并從容器排出。在步驟2202處，熔化的固體殘留物可通過一個(gè)或多個(gè)出渣口從容 器202移除。圖23是一種處理無機(jī)和有機(jī)廢物的方法。在步驟2300處，無機(jī)和有機(jī)廢物可供 應(yīng)到容器202。有機(jī)廢物可以霧化的液體廢物的形式提供。霧化液體廢物可通過一個(gè)或多 個(gè)空氣霧化噴嘴注入容器202中，所述空氣霧化噴嘴環(huán)繞容器202的周邊設(shè)置或連接到廢 物原料室?？商娲?，有機(jī)廢物可從已經(jīng)受電弧電極的能量的固體廢物中提取。此外在步 驟2300處，無機(jī)和/或有機(jī)廢物可通過廢物供料室和廢物供給入口 214供應(yīng)到容器202。在步驟2302處，廢物可經(jīng)受在電極之間產(chǎn)生的電弧能，直到有機(jī)廢物被氣化并基本離解成其元素成分。有機(jī)廢物的元素成分可包括固體碳(碳微粒)、氫氣、氮和/或鹵素。 在一些廢物處理系統(tǒng)中，氣化的有機(jī)廢物可經(jīng)受預(yù)定停留時(shí)間，諸如大約2.0秒的加熱系 統(tǒng)的能量。氣化的有機(jī)廢物可在容器102中的同時(shí)經(jīng)過氣旋或基本氣旋的路徑，以確保適 當(dāng)?shù)幕旌弦约按_保廢物停留在位于熔爐下部中心的高熱區(qū)中。在步驟2304處，可將氧化劑添加到元素成分以產(chǎn)生合成氣。隨著容器內(nèi)的溫度的 升高，由于一般的物理原理，容器202內(nèi)的內(nèi)含物，諸如空氣；水；和/或微?？山?jīng)歷運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)容器202內(nèi)的內(nèi)含物運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)含物可遇到由容器202的形狀產(chǎn)生的分界。容器202的 形狀和合成氣排放噴嘴的位置可促進(jìn)容器202內(nèi)的內(nèi)含物的湍流/氣旋/混合流或基本湍 流/氣旋/混合流。一個(gè)或多個(gè)等離子體電極的設(shè)置也可影響容器202內(nèi)的合成氣體的湍 流/氣旋/混合或基本湍流/氣旋/混合流。容器202內(nèi)的湍流/氣旋/混合或基本湍流 /氣旋流可增加合成氣體和夾帶微粒的部分或基本全部可保持在容器202的湍流區(qū)內(nèi)的時(shí) 間量(例如，停留時(shí)間)。另外，湍流/氣旋或基本湍流/氣旋流可促進(jìn)合成氣體和微粒中 的部分或基本全部向容器202的上室中的移動(dòng)。合成氣出口的位置、將合成氣從容器中傳 送出去的熱管的構(gòu)造以及容器襯里的上部的形狀可有助于為離開容器的氣體建立受限的 文丘里式效應(yīng)。此效應(yīng)將有助于降低微粒的載出，增加停留時(shí)間并增強(qiáng)合成氣在容器內(nèi)的 混合。在步驟2306處，氧氣可與這些元素成分的部分結(jié)合以形成一氧化碳?xì)怏w和/或二氧 化碳?xì)怏w。在步驟2308處，可對(duì)合成氣中含有的能量進(jìn)行回收，諸如用以形成用于商業(yè)用途 的蒸汽、熱水或在特別定制的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)中使用以產(chǎn)生電能。合成氣體可在進(jìn)入二次反應(yīng) 室之前冷卻。然后可對(duì)冷卻氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)、凈化和/或準(zhǔn)備用于商業(yè)用途。圖24-33是可結(jié)合替代的廢物處理系統(tǒng)使用的第二容器2402及對(duì)應(yīng)部件的示例 性圖示。盡管圖24-33包含各種設(shè)計(jì)尺寸，但是其它或大或小的尺寸也可在根據(jù)圖24-33設(shè) 計(jì)的廢物處理系統(tǒng)中使用。圖24是示例性容器2402的俯視圖。在圖24中，溫度噴嘴2406 可設(shè)置在環(huán)繞容器2402的周邊的不同位置處。溫度噴嘴2406可用于確定容器2402內(nèi)的 溫度。多個(gè)溫度噴嘴2406的使用可有助于獲得容器2402內(nèi)的溫度的精確測(cè)量。固體、半 固體和/或液體廢物可通過廢物入口 2414引入容器2402中。另外，溶劑廢物可通過廢物 供給噴嘴2418引入容器中。通過熱解過程產(chǎn)生的合成氣體可通過在開口 2420處連接到容 器2402的管子排放到二次反應(yīng)室。如圖24所示，轉(zhuǎn)移弧電極可設(shè)置在開口 2408處，而非 轉(zhuǎn)移弧電極可設(shè)置在開口 2410處。圖24中還示出了觀察口 2416，該觀察口 2416允許觀 察者觀察容器2402的內(nèi)部、容器2402的渣池和/或轉(zhuǎn)移弧電極和/或非轉(zhuǎn)移弧電極。出 渣口可環(huán)繞容器2402設(shè)置在不同位置處并且在圖24中以2422示出。如圖24和隨后的圖 25-32所示，劃圈的附圖標(biāo)記指示可用于構(gòu)造容器2402的硬件。此硬件的列表可在下文的 表8中找到。圖25是來自圖24的容器2402的正視圖。在圖25中，容器2402包括下室2500和 上室2502。在一些系統(tǒng)中，大體截頭圓錐部2504可設(shè)置在下室2500與上室2502之間。可 替代地，下室2500和上室2502可聯(lián)接/形成在一起。轉(zhuǎn)移弧電極可置于開口 2408中，而 非轉(zhuǎn)移弧電極可置于開口 2410中。一個(gè)或多個(gè)出渣口 2422可環(huán)繞容器2402的下室2500 設(shè)置。在圖25中，進(jìn)入容器2402的廢物供給入口示出為2414。容器2402還包括一個(gè)或 多個(gè)檢查口 2416，所述檢查口 2416可提供對(duì)容器2402的內(nèi)部、電極部件的布置和/或容器2402底部的渣池的可見性。另外，可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)溶劑廢物供給噴嘴2418。在圖25 中，示出溶劑廢物供給噴嘴2418為容器2402的一部分；然而溶劑廢物供給噴嘴2418也可 是廢物供料室的一部分，如關(guān)于圖1所說明的。此外，如圖25所示，容器2402可安裝在支 架中，使得容器2402從底板升起。圖26是沿如圖24中所示的X-X截取的容器2402的橫剖視圖。圖27是容器2402 的替換側(cè)視圖。圖28是容置轉(zhuǎn)移弧電極的開口 2408的詳細(xì)視圖，并且圖28示出了此電極 可相對(duì)于豎直成大約8度的角度設(shè)置。圖29是環(huán)繞容器2402設(shè)置的部分溫度噴嘴2406的 詳細(xì)視圖。圖30是可用于觀察口 2416和/或溶劑廢物供給噴嘴2418的進(jìn)入口的詳細(xì)視 圖。圖31是可將合成氣體排放到廢物處理系統(tǒng)的其余部分的開口 2420的詳細(xì)視圖。如圖 31所示，開口 2420可相對(duì)于豎直成大約9度的角度。圖32是容器2402上的固體廢物供 給入口 2414的詳細(xì)視圖。在圖32中，固體廢物供給入口 2414相對(duì)于水平成大約7度的角 度。圖33是可容置非轉(zhuǎn)移弧電極的開口 2410的詳細(xì)視圖。如圖33所示，開口 2410可相 對(duì)于水平成大約15度的角度。圖34是容器2402的截頭圓錐部2504的詳細(xì)視圖，該截頭 圓錐部2504可連接下室2500和上室2502。圖35是容器2402的詳細(xì)視圖，此處下室2500 和截頭圓錐部2504聯(lián)接/形成在一起。在圖36中，轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極置于容器 2402的各自開口(2408和2410)中。轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極可包括單獨(dú)的石墨材料段，其大約450mm長(zhǎng)并具有大 約150mm的方形主部。每個(gè)部分可在一端具有陽(yáng)延伸部，而在相對(duì)端具有陰容置部，該陽(yáng)延 伸部延伸超過該大約150mm的方形部，陽(yáng)延伸部和陰容置部都構(gòu)造有螺紋連接。為形成電 極，可將單獨(dú)石墨段的多個(gè)部分?jǐn)Q到一起形成較大的電極。在一些廢物處理系統(tǒng)中，可通過 豎直或基本豎直電極和/或水平或基本水平電極的中心鉆出和/或形成小通道以容納小的 氣流，從而用作等離子體載氣。在一些系統(tǒng)中，流過電極中的通道的空氣的量可大約為5升 /分鐘。在其它系統(tǒng)中，電極可形成不同的形狀，諸如圓柱形、三角形或其它形狀的段。使用轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極的廢物處理系統(tǒng)可在不同的運(yùn)行模式中起作用。 轉(zhuǎn)移弧電極可通過容器2402的頂部豎直地安裝或相對(duì)于中垂線成一角度安裝，諸如相對(duì) 于豎直成大約8度的角度安裝。轉(zhuǎn)移弧電極可構(gòu)造為作為陰極運(yùn)行。單獨(dú)的石墨陽(yáng)極板可 設(shè)置在容器2402的底部處。容器2402底部處的陽(yáng)極板可具有大約300mm的方形尺寸并在 其最大點(diǎn)處大約為IOOmm的厚。該板可成形為使得它將被提升到容器2402的耐火襯底的 上方。在一些廢物處理系統(tǒng)中，陽(yáng)極板的形狀可類似于截錐。附加的石墨陽(yáng)極板可偏心地 設(shè)置在容器2402的底部處。這些附加的陽(yáng)極板可連接到該主中心陽(yáng)極板并且可朝著容器 2402底部的外部向外輻射。這些附加的陽(yáng)極板的布置允許由轉(zhuǎn)移弧電極與陽(yáng)極板之間的電 弧產(chǎn)生的熱通過熱傳導(dǎo)更徹底和均勻地分配到容器2402的其余部分。轉(zhuǎn)移弧電極的位置可使得，如果它充分延伸，則轉(zhuǎn)移弧電極的中心線與容器2402 底部的中心近似重合。此位置可有助于從轉(zhuǎn)移弧均勻地通過底部安裝的石墨板、容器2402 的底部和/或駐留在容器2402底部的無機(jī)材料的分布。非轉(zhuǎn)移弧電極可包括從容器2402的側(cè)面插入的電極。該側(cè)面安裝的電極可相對(duì) 于平分容器2402的水平線成一角度，諸如大約15度的角度安裝。在非轉(zhuǎn)移弧模式中，轉(zhuǎn) 移弧電極的底端與容器2402成一定高程設(shè)置，轉(zhuǎn)移弧電極的底端稍稍高于廢物進(jìn)入口的 頂部入口，而非轉(zhuǎn)移弧電極延伸到容器2402中，使得此非轉(zhuǎn)移弧電極的末端設(shè)置在轉(zhuǎn)移弧
18電極的末端之下。選擇的氣流可通過中心線通道供給，使得空氣在通過形成在非轉(zhuǎn)移弧電 極與轉(zhuǎn)移弧電極之間的等離子體弧時(shí)被電離，該中心線通道通過一個(gè)或兩個(gè)電極鉆出或形 成。空氣可加強(qiáng)熱生成系統(tǒng)的熱分布。電極在非轉(zhuǎn)移弧模式中運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的等離子體羽流 的位置可位于容器2402的大致中心的附近，大體在廢物供給入口中。在一些系統(tǒng)中，等離 子體羽流可進(jìn)一步設(shè)置為使得當(dāng)廢物原料引入容器2402中時(shí)，它將不接觸電極，從而避免 可能對(duì)電極的損害。設(shè)置轉(zhuǎn)移弧電極和/或非轉(zhuǎn)移弧電極可用于在容器2402內(nèi)形成湍流 高熱區(qū)。此外，轉(zhuǎn)移弧電極與非轉(zhuǎn)移弧電極之間的間隙可手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)或通過電極運(yùn)動(dòng)控 制系統(tǒng)自動(dòng)控制。在一些廢物處理系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極可在不同的時(shí)期以運(yùn)行順序 的方式運(yùn)行。轉(zhuǎn)移弧電極可在轉(zhuǎn)移弧模式中使用，致使轉(zhuǎn)移弧電極與底部安裝的陽(yáng)極板之 間的電弧在啟動(dòng)順序期間使容器2002達(dá)到大約1000°C與大約1400°C之間的運(yùn)行溫度。在 一些情形中，轉(zhuǎn)移弧電極可用于使廢物原料的無機(jī)組分中的部分或全部熔化。在達(dá)到運(yùn)行 溫度之后，可將廢物引入系統(tǒng)中，并且在供給操作期間，轉(zhuǎn)移弧電極也可用于處理有機(jī)廢物 原料、液體給料和含有有機(jī)和無機(jī)組分的混合物的廢物。轉(zhuǎn)移弧電極可向上收回，而非轉(zhuǎn)移 弧電極可水平移入或移出容器2002，使得每個(gè)的位置可取決于系統(tǒng)的運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)節(jié)。 由于轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)可容納在密封和絕緣組件內(nèi)。這些組件可使 電極本體絕緣并以預(yù)定的溫度范圍保持結(jié)構(gòu)元件，并且可降低或避免對(duì)附加冷卻的需求。 在一些廢物處理系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)移弧電極和/或非轉(zhuǎn)移弧電極可手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)和/或利用電極 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)重定位。一個(gè)或多個(gè)傳感器可監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)電極的位置和/或運(yùn)行電壓以 確定在不同的運(yùn)行模式期間在容器2002內(nèi)的位置。轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極的位置可取決于在特定運(yùn)行模式期間電極之間的間 隙。間隙的尺寸可選擇為使得等離子炬的運(yùn)行電壓基本保持在設(shè)計(jì)水平。該設(shè)計(jì)水平可基 于容器102的形狀和/或尺寸的設(shè)計(jì)考慮和/或轉(zhuǎn)換電源來選擇。轉(zhuǎn)移弧陰極110和/或 轉(zhuǎn)移弧陽(yáng)極112的位置可取決于在特定運(yùn)行模式期間陰極110與陽(yáng)極112之間的間隙。間 隙的尺寸可選擇為使得等離子炬的運(yùn)行電壓基本保持在設(shè)計(jì)水平。該設(shè)計(jì)水平可基于容器 102的形狀和/或尺寸的設(shè)計(jì)考慮和/或轉(zhuǎn)換電源來選擇。運(yùn)行電壓越高，電極之間的間 隙可越大，而運(yùn)行電流越低。電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)電極之間的間隙的設(shè)置。在一些系 統(tǒng)中，間隙可基于來自一個(gè)或多個(gè)等離子體電極的電壓輸出信號(hào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果電壓下 降到最小預(yù)定閾值之下，則電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可自動(dòng)增加等離子體電極之間的間隙，直到 電壓增加到或超過該最小預(yù)定閾值范圍。如果電壓升高到最大預(yù)定閾值之上，則電極運(yùn)動(dòng) 控制系統(tǒng)可自動(dòng)減小等離子體電極之間的間隙，直到電壓穩(wěn)定在該最大預(yù)定閾值處。在一 些利用來自等離子體電極的IOOkW的功率運(yùn)行的廢物處理系統(tǒng)100中，電極之間的間隙可 選擇為使得運(yùn)行電壓為大約80到大約120伏。在這些系統(tǒng)中，最小和最大預(yù)定閾值也可大 約為100伏，而炬電極(torch electrode)之間的間隙可大約為IOmm到大約100mm。此外 等離子體生成系統(tǒng)可配備有高頻點(diǎn)火器，該高頻點(diǎn)火器從電弧的實(shí)際位置自動(dòng)重新建立電 弧，無需減小電極間隙。陰極110與陽(yáng)極112之間的間隙可通過電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。電極可基于 操作者的尺寸，諸如相對(duì)于容器102的中心線的位置設(shè)置。隨著電極被消耗，電極運(yùn)動(dòng)控制 系統(tǒng)可將一個(gè)或多個(gè)電極的未用部分移入容器102中。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電極的特定量被消耗
19時(shí)，可將替換長(zhǎng)度的電極連接到電極的距容器102的中心最遠(yuǎn)的一端。該替換長(zhǎng)度的電極 可通過將新電極長(zhǎng)度部分?jǐn)Q到現(xiàn)有電極來連接。電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括用以控制一個(gè)或多個(gè)電極的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)。在一些系 統(tǒng)中，該機(jī)械系統(tǒng)可包括寸動(dòng)電動(dòng)機(jī)和齒輪機(jī)構(gòu)。此外該電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括監(jiān)督控 制與數(shù)據(jù)采集(“SCADA“)系統(tǒng)，諸如由 PEAT International, Inc. (Northbrook, Illinois) 開發(fā)和使用的硬件和軟件，并且該SCADA系統(tǒng)可構(gòu)造為在使用Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī) 上運(yùn)行。SCADA系統(tǒng)可獲取關(guān)于弧電壓的測(cè)量數(shù)據(jù)并自動(dòng)調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)電極的位置以獲 得期望的弧電壓或容器102內(nèi)的溫度?？商娲?，一個(gè)或多個(gè)電極的位置可通過電動(dòng)機(jī)和 齒輪系統(tǒng)手動(dòng)或遠(yuǎn)程手動(dòng)調(diào)節(jié)以獲得期望的弧電壓或容器102內(nèi)的溫度。在一些廢物處理 系統(tǒng)中，電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可包括防止電極運(yùn)動(dòng)的安全部件。在一些系統(tǒng)中，這些安全部件 可包括當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)電極彼此接觸時(shí)防止電極的運(yùn)動(dòng)。在這些情形中，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可禁 用寸動(dòng)電動(dòng)機(jī)，直到一個(gè)或多個(gè)電極的位置通過操作者的動(dòng)作復(fù)位。在其它系統(tǒng)中，電極的 運(yùn)動(dòng)可包括諸如限位開關(guān)、導(dǎo)銷/導(dǎo)軌的物理設(shè)備或評(píng)估軟件，以限制一個(gè)或多個(gè)電極超 過特定點(diǎn)進(jìn)入或離開容器102的運(yùn)動(dòng)。容器2002頂部的氣體出口溫度的控制可通過自動(dòng)調(diào)節(jié)非轉(zhuǎn)移弧電極的功率來控 制。電極的功率可通過來自氣體出口溫度控制器的信號(hào)控制，所述信號(hào)被提供到加熱系統(tǒng) 生成器面板。在一些廢物處理系統(tǒng)中，控制信號(hào)可在大約4毫安(“mAmp”)到大約20mAmp 之間。等離子炬控制可通過主控制系統(tǒng)與等離子體功率面板之間的接口來實(shí)現(xiàn)。從焊炬功 率面板接收關(guān)于電壓和電流的信號(hào)。通過焊炬面板提供范圍在大約0到大約300伏的DC 電壓信號(hào)。轉(zhuǎn)換器可將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成大約4到大約20mAmp的信號(hào)。由等離子炬面板提 供的電流將在大約0到大約1500Amp的范圍中。此電流信號(hào)將在等離子炬面板內(nèi)通過“分 流器”轉(zhuǎn)換成大約0到大約75mV。然后此大約0到大約75mV信號(hào)可轉(zhuǎn)換成大約4到大約 20mAmp信號(hào)。由等離子炬面板提供的電壓和電流信號(hào)允許關(guān)于SCADA系統(tǒng)中的等離子炬的 電壓、電流和功率的直接信息交換。等離子炬功率能通過改變電流供應(yīng)和電壓來控制，該電 壓是電弧形成期間陽(yáng)極與陰極之間的距離的函數(shù)。電極的運(yùn)動(dòng)可直接從焊炬面板手動(dòng)控制 或從SCADA系統(tǒng)自動(dòng)控制。圖37A-37C是使用圖24_36中詳述的容器2402的廢物處理系統(tǒng)的示意圖。在圖 37A上設(shè)有識(shí)別圖37A-37C如何彼此相關(guān)的圖例。在圖37A中，廢物處理系統(tǒng)包括與廢物 供給系統(tǒng)相連的供料斗。第一隔離/加料門可將供料斗與廢物供給系統(tǒng)分開，而第二隔離 /加料門可將廢物供給系統(tǒng)與等離子體熔爐/容器分開。在圖37A中，等離子體熔爐包括 轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極，如上所述。等離子體熔爐可通過框架和/或手動(dòng)或自動(dòng)液壓 千斤頂系統(tǒng)支撐。等離子體熔爐中產(chǎn)生的熔渣可通過一個(gè)或多個(gè)出渣口排入渣罐、水箱、砂 型和/或其它能夠容置熔渣的容器中。等離子體熔爐中產(chǎn)生的氣體可在通過氣體凈化和調(diào) 節(jié)系統(tǒng)處理之前流向二次熔爐。在圖37C中，氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括文丘里滌氣器、填料 床滌氣器、除霧器和滌氣器循環(huán)水箱。滌氣器泵可用于使水或其它溶液循環(huán)到文丘里滌氣 器和/或除沫器。排水箱可用于監(jiān)控循環(huán)到氣體凈化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的水的質(zhì)量。冷卻塔可向 滌氣器循環(huán)水箱供應(yīng)水。ID風(fēng)機(jī)可用于將凈化和調(diào)節(jié)的氣體傳送到合成氣利用系統(tǒng)，在此 處，合成氣可用于能量的生產(chǎn)。然而，當(dāng)合成氣利用系統(tǒng)可使用時(shí)，合成氣體將通過在二次 反應(yīng)室中添加過量的空氣來熱氧化(成C02、H2O, N2和O2)。在文丘里滌氣器和填料床塔中
20經(jīng)歷凈化和調(diào)節(jié)之后，ID風(fēng)機(jī)將熱氧化氣體傳送到煙道，用于排放。圖38是一種從冷卻狀態(tài)對(duì)容器2402預(yù)熱的方法，在該冷卻狀態(tài)，容器2402沒有 廢物原料。在步驟3800處，使轉(zhuǎn)移弧電極朝著容器2402底部的陽(yáng)極板下降，電弧在此處被 觸發(fā)。在一些廢物處理系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)移弧電極在容器2402底部的陽(yáng)極的大約IOmm之內(nèi)時(shí)， 可借助于點(diǎn)火器來觸發(fā)電弧。保護(hù)電路可設(shè)置在電源132內(nèi)，從而如果由于轉(zhuǎn)移弧電極和 陽(yáng)極板處于直接接觸而存在短路，則關(guān)閉系統(tǒng)。如果在轉(zhuǎn)移弧電極與陽(yáng)極板之間存在比計(jì) 劃時(shí)限，諸如大約3秒更長(zhǎng)的直接接觸，則可使用此關(guān)閉系統(tǒng)。一旦電弧被觸發(fā)，則在步驟 3802處轉(zhuǎn)移弧電極可提升到轉(zhuǎn)移弧運(yùn)行位置。在一些廢物處理系統(tǒng)中，此位置可在陽(yáng)電極 之上大約25mm。在步驟3804處，轉(zhuǎn)移弧電極可保持在此位置運(yùn)行，直到容器2402到達(dá)預(yù) 定溫度。在一些廢物處理系統(tǒng)中，此溫度可大約為1000°C。在步驟3806處，轉(zhuǎn)移弧電極可 收縮到非轉(zhuǎn)移弧位置，而非轉(zhuǎn)移弧電極可移入容器2402內(nèi)的位置中。在一些廢物處理系統(tǒng) 中，轉(zhuǎn)移弧電極在步驟3806處的位置可稍稍在固體廢物供給入口的上部之上，而容器2402 內(nèi)的非轉(zhuǎn)移弧電極的末端可設(shè)置在轉(zhuǎn)移弧電極之下。在步驟3808處，轉(zhuǎn)移弧電極與非轉(zhuǎn) 移弧陽(yáng)極之間的電弧啟動(dòng)。在步驟3610處，對(duì)容器2402內(nèi)的溫度進(jìn)行監(jiān)控，直至達(dá)到預(yù)定 值。該預(yù)定溫度可在大約600°C與大約800°C的范圍之間。在步驟3812處，一旦已達(dá)到步 驟3610的預(yù)定溫度，則廢物供給操作可以開始。圖39是一種無機(jī)殘留物熔化的方法。當(dāng)容器2402含有來自先前操作的固體殘留 物時(shí)，可使用無機(jī)殘留物熔化工藝。無機(jī)殘留物熔化運(yùn)行可有助于將對(duì)電極的磨損減到最 小、將能量消耗減到最小和/或使運(yùn)行時(shí)間最優(yōu)化。在步驟3900處，轉(zhuǎn)移弧電極朝著容器 2402底部的陽(yáng)極板下降，電弧在器2402底部被觸發(fā)。轉(zhuǎn)移弧電極可在此位置運(yùn)行，直到容 器2402內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)定溫度，諸如大約1400°C。轉(zhuǎn)移弧電極可以此模式運(yùn)行，直到容器 2402內(nèi)的基本所有的無機(jī)固體殘留物已熔化。在步驟3902處，熔化的固體殘留物可通過一 個(gè)或多個(gè)出渣口從容器2402移除。圖40是一種處理無機(jī)和有機(jī)廢物的方法。在步驟4000處，無機(jī)和有機(jī)廢物可供 應(yīng)到容器2402。有機(jī)廢物可以霧化的液體廢物的形式提供。霧化液體廢物可通過一個(gè)或 多個(gè)空氣霧化噴嘴注入容器2402中?？商娲兀袡C(jī)廢物可從已經(jīng)受電弧電極的能量的固 體廢物提取。此外在步驟4000處，無機(jī)和/或有機(jī)廢物可通過廢物供料室和廢物供給入口 2414供應(yīng)到容器102。在步驟4002處，廢物可經(jīng)受轉(zhuǎn)移弧電極和非轉(zhuǎn)移弧電極的能量，直到有機(jī)廢物被 氣化并基本離解成其元素成分。有機(jī)廢物的元素成分可包括固體碳(碳微粒)、氫氣、氮和 /或鹵素。在一些廢物處理系統(tǒng)中，氣化的有機(jī)廢物可經(jīng)受預(yù)定停留時(shí)間，諸如大約2. 0秒 的加熱系統(tǒng)的能量。氣化有機(jī)廢物可在容器2402中的同時(shí)經(jīng)過氣旋或基本氣旋的路徑。除 了由于所供應(yīng)的能量而離解的氣化有機(jī)廢物之外，氣化有機(jī)廢物的部分可由于其氣旋或基 本氣旋運(yùn)動(dòng)而離解。隨著氣化有機(jī)廢物在容器2402內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，氣化有機(jī)廢物顆粒中的部分 可與其它氣化有機(jī)廢物和/或容器的側(cè)面碰撞，這可導(dǎo)致離解。在步驟4004處，可將氧氣添加到元素成分以產(chǎn)生合成氣體。在步驟4006處，氧氣 可與這些元素成分的部分結(jié)合以形成一氧化碳?xì)怏w和/或二氧化碳?xì)怏w。在步驟4008處，可對(duì)合成氣體中含有的能量進(jìn)行回收，諸如用以形成用于商業(yè)用 途的蒸汽、熱水或在特別定制的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)中使用以產(chǎn)生電能。合成氣體可在進(jìn)入二次反應(yīng)室之前冷卻。然后可對(duì)冷卻氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)、凈化和/或準(zhǔn)備用于商業(yè)用途。隨著容器內(nèi)的溫度的升高，由于一般的物理原理，容器2402內(nèi)的內(nèi)含物，諸如空 氣；水；和/或微?？山?jīng)歷運(yùn)動(dòng)。當(dāng)容器2402內(nèi)的內(nèi)含物運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)含物可遇到由容器2402 的大體圓柱部或截頭圓錐部2504的形狀產(chǎn)生的邊界。容器的形狀和合成氣排放噴嘴的位 置可促進(jìn)容器2402內(nèi)的內(nèi)含物的湍流/氣旋或基本湍流/氣旋流。一個(gè)或多個(gè)等離子體 電極的設(shè)置可增強(qiáng)容器2402內(nèi)的湍流/氣旋或基本湍流/氣旋流。容器2402內(nèi)的湍流/ 氣旋或基本湍流/氣旋流可增加合成氣體和夾帶微粒的部分或基本全部可保持在湍流區(qū) 內(nèi)的時(shí)間量(例如，停留時(shí)間)。另外，湍流/氣旋或基本湍流/氣旋流可促進(jìn)合成氣體和 微粒中的部分或基本全部向上反應(yīng)室2502中的移動(dòng)。在上述的一些廢物處理系統(tǒng)中，容器內(nèi)的運(yùn)行溫度可在大約60到大約90分鐘內(nèi) 達(dá)到，而在加熱系統(tǒng)關(guān)閉之后，系統(tǒng)可自動(dòng)冷卻。表1-6是可與廢物處理系統(tǒng)100 —起使用的示例性運(yùn)行設(shè)計(jì)參數(shù)。然而，其它操 作和/或構(gòu)造也可實(shí)現(xiàn)。
_公用事業(yè)(utility)和消耗品_
液化石油氣或天然氣大約1. 5升/小時(shí)_
電大約130 KW,大約380到大約450伏，三相
水.·大約12升/分鐘_
氫氧化鈉大約0.65到大約1.35 kg/hr (取決于水
的成分)__
表ι
_廢汽適應(yīng)性__
生物醫(yī)學(xué)廢物，包括傳染性的、病理的、化學(xué)治療的 通用和/或工業(yè)廢汽，諸如電池和/或電子廢物、溶劑和/或
淤泥_
污染的土壤_
焚燒爐飛灰_
表2
2權(quán)利要求
一種處理廢物的系統(tǒng)，包括容器，所述容器具有接收廢物原料的敞開空間；至少兩個(gè)等離子體電極，安裝到所述容器；以及電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，其使所述至少兩個(gè)等離子體電極自動(dòng)設(shè)置以在所述容器的所述敞開空間內(nèi)運(yùn)行，從而促進(jìn)用以處理所述廢物原料的熱解過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述廢物原料包括固體廢物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述廢物原料包括半固體廢物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述廢物原料包括液體廢物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述容器的廢物供給系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述廢物供給系統(tǒng)包括固體廢物供給系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述廢物供給系統(tǒng)包括液體廢物供給系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)等離子體電極中的一個(gè)通過所述容器的 頂部安裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)等離子體電極中的一個(gè)通過所述容器的 側(cè)面安裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)造為設(shè)置所述至少兩個(gè)等 離子體電極以促進(jìn)所述容器內(nèi)的空氣的氣旋流。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括二次反應(yīng)室，在所述二次反應(yīng)室中，由所述容 器輸出的合成氣體轉(zhuǎn)換成氮、氧、二氧化碳和水蒸氣。
12.一種處理廢物處理容器中的廢物的方法，包括將第一等離子體電極自動(dòng)設(shè)置在廢物處理容器內(nèi)；將第二等離子體電極自動(dòng)設(shè)置在所述廢物處理容器內(nèi)；在所述第一等離子體電極與所述第二等離子體電極陽(yáng)極之間建立電弧連接；以及自動(dòng)改變所述第一等離子體電極與所述第二等離子體電極之間的間隙以在所述容器 內(nèi)產(chǎn)生基本恒定的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括將廢物引入所述廢物處理容器中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中改變所述第一等離子體電極與所述第二等離子體電 極之間的所述間隙以在所述容器內(nèi)產(chǎn)生基本恒定的溫度包括當(dāng)所述第一等離子體電極與 所述第二等離子體電極之間的運(yùn)行電壓下降到預(yù)定閾值之下時(shí)增加所述間隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中改變所述第一等離子體電極與所述第二等離子體電 極之間的所述間隙以在所述容器內(nèi)產(chǎn)生基本恒定的溫度包括當(dāng)所述第一等離子體電極與 所述第二等離子體電極之間的運(yùn)行電壓升高到預(yù)定閾值之上時(shí)減小所述間隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括將所述廢物的有機(jī)分子離解成元素成分，并 且使所述元素成分中的至少部分重新形成碳基氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括將所述廢物的無機(jī)組分熔化成?；w。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中將所述廢物的有機(jī)分子離解成元素成分包括使所述 廢物的所述有機(jī)分子經(jīng)歷由所述第一等離子體陰極和所述第二等離子體陽(yáng)極在低氧環(huán)境 中產(chǎn)生的等離子場(chǎng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括利用電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制所述第一等離子體電極陰極和所述第二等離子體電極陽(yáng)極的設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，進(jìn)一步包括在檢測(cè)到所述第一等離子體電極與所述第二 等離子體電極之間的短路時(shí)，切斷通向所述第一等離子體電極的電源。
全文摘要
一種廢物處理系統(tǒng)在施加能量時(shí)處理廢物。該系統(tǒng)包括容器，該容器具有接收廢物原料的敞開空間。至少兩個(gè)等離子體電極安裝到該容器。電極運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)可使等離子體電極定位為促進(jìn)用以處理廢物原料的熱解過程。
文檔編號(hào)A62D3/19GK101983087SQ200980104529
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者丹尼爾·里佩斯, 喬斯·A·卡波特, 吳憲, 帕拉梅斯瓦蘭·韋努戈帕爾, 約瑟夫·A·羅辛, 迪帕克·沙阿 申請(qǐng)人:Peat國(guó)際公司