发明名称 供用于解离危险性废弃物之无电极式电浆气炬装置与方法
摘要 本发明提供一使用一无电极式诱导性偶合的RF电浆气炬(30)来分解危险性废弃物之系统以及方法。令该废弃物(26,32)与一可控制的自由电子源(34)结合,而该RF电浆被用来激磁该等自由电子,将其温度提升至3000℃或更高。该等电子被维持在此温度下达一足够时间以使该等自由电子由于藉由碰撞和在电子-分子碰撞中就地生成的紫外线幅射(60)之故而能够分解该废弃物。该自由电子源最好是一诸如氩之惰性气体,其可被用作为废弃物携带气体以及气炬气体。
申请公布号 TW205589 申请公布日期 1993.05.11
申请号 TW082101045 申请日期 1993.02.15
申请人 加州大学董事会 发明人 安德拉斯.科西;阿佛烈Y.F.翁
分类号 F23G5/00 主分类号 F23G5/00
代理机构 代理人 陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼;蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三
主权项 1. 一种用以解离废弃物之方法,其包括下列步骤:令该废弃物与一可控制的自由电子源结合将虽与该废弃物结合之该等自由电子激磁以形成一电浆,该电浆包含有位于一升高的温度位准之自由电子;及将虽与该废弃物结合之该自由电子维持在该升高的温度位准下达一足够时间以使该等自由电子能够分解该废弃物而不将该废弃物之温度提升至自由电子之温度位准。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该电子源是一惰性气体。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该激磁步骤包括以一电磁磁场激磁该自由电子源。4.如申请专利范围第1项之方法,其中该自由电子源分离的并与该废弃物分开。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该废弃物系非均质的。6.如申请专利范围第3项之方法,其中该电磁磁场视准并集中该自由电子源内之经激磁的自由电子。7.如申请专利范围第1项之方法,其中该电子温度升高至一为3000℃或更高之位准。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该废弃物之温度系在一至少较该等自由气体电子之温度为低之数値级位。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该电磁步骤使用一无电极式无线电频率诱导至偶合的电浆气体,于是该电子温度被升高至一为3000℃或更高之位准。10.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括下列步骤:将该经解离的废弃物至一磁场与电场之组合,虽然该废弃物在该激磁步骤后被部分离子化,该等磁场被设定方位块以旋转该经解离的废弃物而因此将重元素予以移除。11.如申请专利范围第10项之方法,其进一步包括下列步骤:中和从该重元素分离出之经解离的废弃物。12.如申请专利范围第1项之方法,其进一步包括下列步骤:在该激磁步骤之前将该废弃物予以挥发。13.如申请专利范围第10项之方法,其进一步包括下列步骤:从该经挥发的废弃物中将带有超过一预定尺寸之粒子的固体予以分开并将该等粒子从该激磁步骤予以排除。14.如申请专利范围第1项之方法,其中该结合步骤系在该激磁步骤之前。15.如申请专利范围第1项之方法,其中该颢着的紫外光能量。16.如申请专利范围第1项之方法,其中该惰性气体系接近大气压力的。17.一种用以解离废弃物之装置,其包括:一欲予以处理之废弃物源;一能在其被激磁至一高温时在一电浆内形成自由电子之气体;一反应室;用以将该废弃物与该气体之组合传输通经该反应室之构件;用以在该反应室内以电磁能量激磁该气体以形成一包含有自由电子之电浆的构件;以及用以在该反应室内将该等自由电子维持在升高的温度位准下达一足够时间以使该等自由电子能够分解该废弃物之构件。18.如申请专利范围第17项之装置,其中该激磁构件包括一RF电浆气炬而该室系由一圆筒状壁所形成并具有一邻接其一端以供该废弃物与该自由电子源之引入的入口构件,以及一邻接其一另端以供被分解的废弃物之移除的出口构件;该电浆气炬包括一沿该室之周边被安置且对之延伸一预定长度的天线;以及用以将该天线连接至一无线电频率(RF)电源。19.如申请专利范围第18项之装置,其中该天线系呈一卷绕该室之周边并形成一第一螺旋线及一第二螺旋线之管的型式,该二螺旋线与该室之轴线系共轴线的,其中该第一螺旋线系以第一方向被卷绕并从一临接该室之一端的第一点处延伸至一临接该室的长度中心之第二点处,而该第二螺旋线系以一相反于该第一方向的第二方向被卷绕并从一临接该室的长度中心之第三点处延伸至一临接该室之另一端的第四点处;以及包含用以将该RF电源之一输出端子连接至临接该第二及三点之第一与第二螺旋线之连接构件,以及用以将该第一与第二螺旋线连接至临接该第一及四点之接地电位的连接构件。20.如申请专利范围第19项之装置,其中该管被置放在该室壁之外。21. 如申请专利范围第19项之装置,其中该管被置放在该室壁之内。22.如申请专利范围第18项之装置,其中该天线依呈数个管之型式,其各个管被作成有如一弯曲矩形,其中各矩形之长边大体上与该示中心线平行,各矩形之短边沿该室壁弯曲达一预定数目之圆周角度,而各管之端部自一大体上位在其相应的矩形之长边中央处之点从该矩形大体上向外平行延伸。23.如申请专利范围第22项之装置,其中该天线包含两个矩形,各矩形之短边以半圆型式沿该室延伸略超过180圆周角度或以上,且其进一步包括用以相应于各矩形之管呈一系列排列地连接至该RE电源之构件。24.如申请专利范围第22项之装置,其中该天线包含四个矩形,各个矩形之短边呈象限状沿该室延伸90圆周角度或更多,且其进一步包括用以将相应于呈相对象限状的矩形之管呈一系列排列地连接至该RF电源之构件。25.如申请专利范围第18项之装置,其进一步包括一连通该室出口构件之分离器构件以供用于从该经解离的废弃物中将重元素予以分离出。26.如申请专利范围第25项之装置,其进一步包括一连通该分离器构件之洗气器构件以供用于中和从该重元素分离出之经解离的废弃物。27.如申请专利范围第18项之装置,其进一步包括一连通该室入口构件之窑以供用于在该废弃物被引入该室之前将其挥发。28.如申请专利范围第27项之装置,其进一步包括一被连接在该窑与该室入口构件之间的沉淀器以供用于从该经挥发的废弃物中将带有超过一预定尺寸之粒子的固体予以分开并将该等粒子从该室入口构件予以改道之。29. 如申请专利范围第17项之装置,其中该激磁构件将该自由电子源激磁至是以发射显着的紫外光能量。30.如申请专利范围第17项之装置,其中该气体源系接近大气压力的。31.如申请专利范围第17项之装置,其中该激磁构件视准并集中该惰性气体内之自由电子。图示简单说明:第1图系一方块图,其显示依据本案之教示的使用RF电浆气炬以供解离废弃物之整个系统;第2图系一示意图,其显示第1图之电桨气炬的详细构造;第3图系一图,其显示由第2图之电桨气炬所产生的重力(ponderomotive)电位分布图,该电位有如与该室(用来包含电浆)之中心线的距离之一函数;第4图系一示意图,其显示一任择的天线构型以供用于第1图中所使用的电浆气炬之室的内部;第5图系一沿第4图的线5-5所取的横剖面图,其显示第4图之天线的内部室布置;第6图系一沿第4图的线6-6所取的横剖面图,其显示供第4图之天线构型使用的天线进给槽口之详细构造;及第7图系一方块图,其显示第1图之系统中所用的离心分离器之细节。
地址 美国