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）[1－2]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/m3，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。
2.2 中等热值气化方法的技术特点
（1）水蒸气气化：利用高温水蒸汽加热有机物，先将有机物热解，生成可燃气体和焦炭，焦炭再进一步与水蒸气反应，生成H2 和CO，因此水蒸气气化必须要有两个关键设备，蒸汽发生器和气化炉。由于有机物热解比较理想的温度区间在700℃以上，而且焦炭与水蒸汽的反应要求较高的温度，因此只有水蒸气的温度达到700℃以上，气化效果才比较理想，这对蒸汽发生器性能提出了较高的要求。通常情况下，由于水蒸汽气化难以达到较高的温度，因此气体产率较低。但是产生的燃气H2、CH4 较多，CO、CO2 相对较少，有利于燃气的进一步处理。总的来说，常规的水蒸气气化效果较差，目前工业上已经较少应用，主要用于实验室研究。
（2）氧气气化：这是目前气化技术较为成熟，应用较为广泛的一种气化方式，气化过程中采用氧气作为气化介质，将部分有机物氧化产生热量来维持气化的能量。燃气中CO2、H2的含量较高，CH4 的含量低，气化所得的燃气热值较高。该气化方式燃气产率较高，气化效率相应提高，而且工艺简单，技术成熟，运行稳定，是目前在工业上较常用的一种气化方式。氧气气化的主要缺点是需要一套制氧装置，一次性投资较大。
（3）双流化床气化：该方法充分利用了流化床的特点，将气化过程中两种过程及燃烧和热解分开，分别放在两个流化床中独立进行。有机废物首先进入热解床，进行热解，产生热解气体和焦炭，经过气固分离，焦炭进入燃烧床与空气燃烧，加热床中的热载体，热载体再循环到热解床作为有机物发生热解的能量。由于该气化方式采用了先进的流化床技术，使得热解产生的燃气与燃烧过程中出现的CO2 和N2 分离，因而燃气质量较好，而且不需要额外的热源和制氧设备，相应的运行成本较低。但是，由于热载体数量上和温度的限制，通常情况下热解床的温度都不能很高，因而有机废物的气化率较低。由于燃烧床排出的尾气温度较高、热焓值较高，需要回收，否则浪费较大，因而需要