[发明专利]一种等离子体熔融汽化工艺原料检测方法

权利要求书

1.一种等离子体熔融汽化工艺原料检测方法,包括如下步骤

S1：将定量待检测样品装入样品盘中，放置于热等离子体反应装置内；

S2：在热等离子体反应装置中，待检测样品与热等离子体射流混合发生气化熔融，获得气相产物和固相产物；

S3：固相产品存留于样品盘中，气相产物经过过滤后收集，而后进入气相色谱中进行检测。

2.根据权利1所述的方法,其特征在于,所用待检测原料为为固体废物和部分有机原料，包括且不限于煤、重油、残渣油、油泥、木质素、和包括生活垃圾、工业废物等的固体废物。

3.根据权利1和2任一所述的方法,其特征在于，所述二氧化碳激光器功率在1W-200W之间，激光模式包括单点照射，脉冲照射和连续照射，激光器功率误差要求在±5％以内。所述计时器连接控制二氧化碳激光器的照射和终止，计时精度要求达到0.1s。

4.根据权利1-3任一所述的方法，其特征在于,所述热等离子体反应装置内部的反应温度为1300℃～1500℃，反应获得的气相产物和固相产物混合物的温度为800℃～1500℃，随后该混合物进入气冷腔，气冷腔内的温度为100℃～500℃。

5.根据权利1-4任一所述的方法,其特征在于,所需要检测的气相产物包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、乙烷、硫化氢、氮氧化物、氨气、氰化氢，所述固相产物正常情况下为熔融冷却后形成的玻璃态物质。

6.根据权利1-5任一所述的方法,其特征在于,所述等离子体工作气的组成需包括氢气、氩气、氮气、水蒸气、甲烷、乙烷等气体的一种或几种，其中必须含有一定量的氩气作为检测中的内标气。

7.根据权利1-6任一所述的方法,其特征在于,所述等离子体工作气体，尤其是氩气，需要用流量计准确计量从通气开始至结束过程中的气体流量，并积分得到进入等离子体反应器内的全部氩气量。

8.根据权利1-7任一所述的方法,其特征在于,所述根据热等离子体气化熔融工艺设计，可以在反应结构后部加入淬冷，淬冷为物理淬冷，例如喷淋冷却水等。

9.根据权利1-8任一所述的方法,其特征在于,所用样品盘为氮化硼、碳化硼、氧化铝等高熔点且高温还原条件下化学性质稳定的材料制成，内径16mm，外径20mm，深3mm。

10.根据权利1-9任一所述的方法,其特征在于,所用样品需经过初步预处理，高含水量原料需经过脱水，大颗粒物料需要磨碎和搅拌均匀，而后与工艺所需设定比例添加剂混合，装入样品盘内。

11.根据权利1-10任一所述的方法,其特征在于,所述污泥和添加剂的混合比例为污泥:添加剂的质量比＝100:(10～25)。

12.根据权利1-11任一所述的方法,其特征在于,所述添加剂为硅藻土、B₂0₃、AL₂0₃按照20:(5～10):(1～3)质量比配置而成的均匀粉末,且硅藻土、B₂0₃和AL₂0₃粒度均在30目以上。

13.根据权利1-12任一所述的方法,其特征在于,所述热等离子体反应装置为直流电弧激发的直流电弧等离子体、高频等离子体或微波等离子体中的至少一种，可以为单一或多段等离子体反应器，热等离子体反应装置的激发方式、等离子体装置种类、等离子体发生器排布方式应与工艺所用等离子体激发方式和等离子体装置种类相同。热等离子体反应装置为低温热局域热力学平衡等离子体装置。