【摘 要】
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由于新冠疫情的爆发,医疗垃圾无害化处理引发高度关注,废塑料是其主要成分,包括25%的聚氯乙烯（PVC）和11%的聚乙烯（PE）等。等离子体气化作为新型危废处理手段,近几年逐渐走进人们视野。处理废塑料时添加生物质成分,有望提高燃气品质,且降低环境风险。但由于原料含有氯,难以避免氯腐蚀问题,对设备运行造成威胁。本文以废塑料PVC和PE模拟医疗垃圾、木屑为原料开展等离子体气化试验研究,结合单因素影响评价
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由于新冠疫情的爆发,医疗垃圾无害化处理引发高度关注,废塑料是其主要成分,包括25%的聚氯乙烯（PVC）和11%的聚乙烯（PE）等。等离子体气化作为新型危废处理手段,近几年逐渐走进人们视野。处理废塑料时添加生物质成分,有望提高燃气品质,且降低环境风险。但由于原料含有氯,难以避免氯腐蚀问题,对设备运行造成威胁。本文以废塑料PVC和PE模拟医疗垃圾、木屑为原料开展等离子体气化试验研究,结合单因素影响评价和冗余分析（RDA）,探索功率（16～24 k W）、混合比（PVC/PE占比0～100%）、水碳比（0.2～1.8）等不同气化参数对氯迁移转化的影响机制,并用Factsage对氯产物进行机理探究,旨在研究氯的迁移转化规律,以期揭示等离子体气化氯释放特性。主要发现与结论如下:（1）在PVC气化过程中,功率由16 k W增至24 k W时（水碳比为1.0）,气态氯含量由63.29 mg/m~3降至46.57 mg/m~3,水碳比由0.2增至1.8时（功率为20 k W）,气态氯含量呈现先增长后下降趋势,并在1.0时达到最大值48.84 mg/m~3,液态氯赋存形态为氯苯、邻二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2,4,5-四氯苯、苄基氯、五氯苯以及六氯苯;在木屑气化过程中,功率由16 k W增至24 k W时（水碳比为1.0）,气态氯含量由25.38 mg/m~3增至37.65 mg/m~3,水碳比由0.2增至1.8时（功率为20 k W）,气态氯含量呈现先增长后下降趋势,并在1.0时达到最大值27.66 mg/m~3,液态氯赋存形态为甲基氯、间氯苯甲醚、9,12-十八碳二烯酰氯。（2）在PVC与木屑混合气化过程中,PVC占比从0%增至80%,发现PVC与木屑存在协同作用,气态氯含量均值为46.79 mg/m~3,高于单质气化线性加权的均值41.58 mg/m~3,归因于PVC析出的HCl充当酸催化剂促进纤维素分解,增大HCl排放量;在PE与木屑混合气化过程中,PE占比从0%增至80%,PE与木屑仍存在协同作用,气态氯含量均值为35.88 mg/m~3,高于单质气化线性加权的均值30.19 mg/m~3,可能是生物炭的存在促进了PE自由基降解过程中的氢转移过程,增大了HCl的排放量。（3）PVC与木屑共气化的Factsage模拟结果显示:主要含氯化合物为:HCl（g）、KCl（g）、（KCl）2（g）和KCl（s）。在特定范围内,增大PVC占比,会促进KCl（s）的分解和HCl（g）的生成,并降低产物中（KCl）2（g）的浓度;随着温度的升高,KCl（s）逐渐降低,主要形成产物有KCl（g）和（KCl）2（g）,HCl（g）含量先增大后减小。
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