一種垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法和系統與流程

本發明總的涉及一種垃圾熱解的技術，具體涉及一種垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的的方法和系統。

背景技術：

垃圾處理問題目前已經成為我國繼能源危機、水污染治理、工業廢物處理后所面臨的又一項嚴峻的環境問題。目前我國城市生活垃圾年產生量約2.5億噸，城市周邊累積堆存垃圾已達70億噸，占地約80多萬畝，661個城市中約有2/3的城市被垃圾包圍，每年經濟損失高達300億元人民幣。

生活垃圾常用的處理方式有填埋、焚燒和堆肥，其中填埋、堆肥已陷入占用大量用地、產品銷路不暢，資源化水平低的的困境，而焚燒雖然能達到減容減量和資源化利用的目的，其處理卻始終無法擺脫二噁英污染的問題。垃圾熱解處理是目前公認的相對于垃圾焚燒更好的處理方式，不僅能夠清潔實現垃圾的減量化處理，環境友好性強，而且可獲得價值更高的油、氣和固體炭，從原理上避免了二噁英的生成，同時大部分的重金屬在熱解過程中融入灰渣，減少了排放量。

等離子氣化技術是利用等離子體火炬對物料進行加熱，局部溫度可到5500℃左右，并能使反應室的溫度維持在1000℃以上，能迅速分解熱解油、二噁英等物質，并產生大量CO、H₂等合成氣。具有二次污染小、能源回收利用率高等特點。

然而現有技術存在多種缺陷。例如，一些垃圾回轉窯熱解工藝，其焦油產量較多，容易堵塞管道、腐蝕設備等，經常停車檢修，并且后端需要復雜的油水分離及凈化裝置，導致投資大大增加。一些垃圾豎爐等離子氣化技術，直接用等離子火炬對垃圾進行氣化，在處理大規模垃圾時，該工藝的功率極大、耗電率非常高，因此導致運行成本增大，難以實現工業化應用。還有一些垃圾處理工藝在一個爐子中實現垃圾熱解氣化，雖然會生成大量合成氣，但同時也把灰渣進行了熔融處理，而灰渣中大部分物質為無機物，在氣化過程中浪費了大量能量，系統的熱利用率較低，運行成本較高，因此不具備商業運行價值。

著眼于當今的一大潛在能源——氫氣，由于其具有能量密度高，其完全燃燒只產生水，所以對環境沒有任何污染，且燃燒不產生二氧化碳，這對于解決全球氣候變化問題具有非常重要的意義，被認為是最具潛力的車用替代燃料，氫氣對改變未來能源格局具有至關重要的意義。

有專家指出，氫氣如果以壓縮氣態存儲于車內作為發動機的燃料，其效率將比汽油高出25％。以氫氣為燃料的電動汽車較之傳統汽油機車，其效率有顯著的提高。與傳統汽油機車相比，在將化學能轉化成動力上具有更高的效率。傳統汽油機車中燃料燃燒后產生熱并對氣體做功，推動活塞和曲軸轉動。而燃料電池汽車則將儲存在氫氣中的化石能源直接轉化成電能，再由電動馬達驅動車輛行駛，這是一種更直接的電化學過程，因而較之傳統內燃機車具有更高的能量轉換效率，而且副產物只有水。由于以氫氣為燃料的電動汽車中沒有活塞以及曲軸，大量精簡了傳動系統的零部件，因而系統能量損耗被降到了最低。

盡管氫氣確實具有許多化石燃料無法比擬的優勢。但目前最大的困難就是氫氣的制備。現階段最主流、成本最低的方法是天然氣重整制氫，美國95％的氫氣通過此法制得。本質上來說，天然氣作為制氫的原料，在反應過程中必然伴隨著碳氧化物的產生，這就使得氫氣作為車用燃料零排放的口號遭到質疑。盡管氫氣在使用過程中確實只產生水，但氫氣的制備卻不得不面臨環境污染的問題。

針對現有技術存在的不足，結合本發明的垃圾處理問題及上述氫氣能源的制備問題，如何能夠環保、節約、能源重復利用地處理垃圾，成為本發明要拓展的一個方向。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法和系統，以同時解決垃圾處理技術存在的缺陷及氫氣能源的制備問題。

本發明提供了一種垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，包括以下步驟：

步驟1：將垃圾送入蓄熱式旋轉床內進行干燥及熱解處理，得到熱解水、熱解油氣混合物和熱解炭；

步驟2：將熱解油氣混合物通入等離子氣化反應室，得到合成氣；

步驟3：將合成氣通入凈化裝置進行凈化處理，得到純凈的CO、H₂合成氣；

步驟4：將純凈的合成氣通入變壓吸附裝置，制備H₂燃料。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，所述蓄熱式旋轉床包括干燥區和熱解區；干燥區蓄熱式輻射管溫度為400℃-600℃；熱解區蓄熱式輻射管溫度為700℃-1000℃。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，由蓄熱式旋轉床干燥區產生的所述熱解水為所述熱解炭的熄焦用水。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，在步驟1之前包括以下步驟：將垃圾進行分選、破碎預處理。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，所述等離子氣化反應室的側壁有至少2個等離子體火炬；等離子氣化反應室的溫度為1200℃-1500℃。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，變壓吸附裝置中的剩余氣體送入蓄熱式輻射管中作為燃料氣使用；變壓吸附裝置進氣壓力為0.4-3.5MPa。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，所述熱解油氣混合物直接通入所述等離子氣化反應室。

本發明還提供一種實現上述垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料方法的系統，包括：

蓄熱式旋轉床包括環形爐腔的殼體和環形爐底，蓄熱式輻射管設置在所述殼體的內周壁上，原料入口、熱解水出口、熱解油氣混合物出口、熱解炭出口設置在所述殼體上；

等離子氣化反應室包括熱解油氣混合物入口、合成氣出口，所述熱解油氣混合物入口與所述熱解油氣混合物出口相連；

凈化裝置包括合成氣入口、凈化合成氣出口，所述合成氣入口與所述合成氣出口相連；

變壓吸附裝置包括凈化合成氣入口、氫氣出口和剩余氣體出口，所述凈化合成氣入口與所述凈化合成氣出口相連，所述剩余氣體出口與蓄熱式輻射管的可燃氣入口相連；

熄焦裝置包括熱解炭入口、灰渣出口、熱解水入口，其中，所述熱解炭入口與所述熱解炭出口相連，所述熱解水入口與所述熱解水出口相連。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統，所述系統還包括分選裝置和破碎裝置，其中，分選裝置包括分選垃圾入口、分選垃圾出口；破碎裝置包括破碎垃圾入口、破碎垃圾出口；所述破碎垃圾入口與所述分選垃圾出口相連，所述破碎垃圾出口與所述原料入口相連。

上述的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統，所述熱解水出口布置于所述殼體的側壁；所述熱解油氣混合物出口布置于所述殼體的頂部；所述等離子氣化反應室布置在所述熱解油氣混合物出口上端。

本發明的有益效果在于，通過采用本發明上述實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，采用蓄熱式旋轉床對預處理后的垃圾原料進行熱解，并利用等離子氣化反應室對熱解油氣混合物進行氣化，獲得的合成氣產率高、熱值高，經過變壓吸附后可獲得高產率高熱值的氫氣燃料，實現了垃圾的“無害化、減量化、資源化”，其運行成本低，焦油產率極低，不發生管道堵塞，工藝經濟性好，易于實現工業化和規模化。

附圖說明

圖1為本發明實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料流程框圖；

圖2為本發明實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

本發明提出了垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法。下面參考附圖詳細描述本發明實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法。

根據本發明具體實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法包括：將垃圾進行分選、破碎等預處理，以便分選出金屬、渣土等無機物；將經過預處理后的垃圾送入蓄熱式旋轉床內進行干燥及熱解處理，以便得到熱解水、熱解油氣混合物和熱解炭；將熱解油氣混合物通入等離子氣化反應室，以便得到CO、H2等合成氣；以及將合成氣通入變壓吸附裝置，以便提純制備H2燃料，同時剩余氣體送入蓄熱式輻射管中作為燃料氣使用。

通過采用本發明上述實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法，首先將垃圾進行預處理；然后采用蓄熱式旋轉床對預處理后的垃圾原料進行熱解，并利用等離子氣化反應室對熱解油氣混合物進行氣化；干燥出的水分可作為熱解炭的熄焦用水，獲得的合成氣產率高、熱值高，經過變壓吸附后可獲得高產率高熱值的氫氣燃料，剩余氣體可作為蓄熱式輻射管的燃料氣使用，實現了垃圾的“無害化、減量化、資源化”，其運行成本低，焦油產率極低，不發生管道堵塞，工藝經濟性好，易于實現工業化和規模化。

下面參考圖1詳細描述本發明具體實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法。

根據本發明的具體實施例，所述蓄熱式旋轉床分為干燥區和熱解區。

優選地，干燥區蓄熱式輻射管溫度為400℃-600℃，根據垃圾原料含水率的不同，選擇干燥區蓄熱式輻射管的溫度。

優選地，熱解區蓄熱式輻射管溫度為700℃-1000℃，根據垃圾原料組分的不同，選擇熱解區蓄熱式輻射管的溫度。

根據本發明的具體實施例，所述熱解水由蓄熱式旋轉床干燥區產生，可直接作為熱解炭的熄焦用水。發明人發現，垃圾原料在開始受熱至料溫升至150℃時，主要是蒸出垃圾原料中的水分，如果這部分水隨蓄熱式旋轉床進入等離子氣化反應室，會大大增加系統能耗，導致運行成本增加，因此在蓄熱式旋轉床干燥區末端爐膛側壁設置有熱解水出口，有效地解決了這一問題。

根據本發明的具體實施例，所述熱解油氣混合物由蓄熱式旋轉床熱解區產生，不經處理直接通入等離子氣化反應室，以便得到所述合成氣。發明人還發現，熱解油氣混合物直接進行等離子氣化，熱利用率高、運行成本較低。

根據本發明的具體實施例，所述等離子氣化反應室側壁安裝有2個以上的等離子體火炬。

優選地，等離子氣化反應室的溫度為1200℃-1500℃。由于所述等離子氣化反應室只對所述熱解油氣混合物進行氣化，而不是直接對垃圾原料進行氣化，因此需要設置的等離子體火炬數量少，處理效率高，運行成本低。

根據本發明的具體實施例，將所述合成氣通入凈化裝置進行凈化處理，以便去除合成氣中的硫化氫、氯化氫等雜質。發明人發現，由于所述等離子氣化反應室溫度較高，超過1000℃，而所述蓄熱式旋轉床產生的熱解油、烴類氣體含量極少，在所述等離子反應室內會瞬間氣化，生成大量CO、H₂等合成氣。

如何利用合成氣制備氫氣是另一個關鍵技術。

變壓吸附(Pressure Swing Adsorption.簡稱PSA)，是一種新型氣體吸附分離技術，它有如下優點:⑴產品純度高。⑵一般可在室溫和不高的壓力下工作，床層再生時不用加熱，節能經濟。⑶設備簡單，操作、維護簡便。⑷連續循環操作，可完全達到自動化。因此，當這種新技術問世后，就受到各國工業界的關注，競相開發和研究，發展迅速，并日益成熟。

利用吸附劑的平衡吸附量隨組分分壓升高而增加的特性，進行加壓吸附、減壓脫附的操作方法。吸附是放熱過程，脫附是吸熱過程，但只要吸附質濃度不大，吸附熱和脫附熱都不大，因此變壓吸附仍可視作等溫過程。變壓吸附一般是常溫操作，不須供熱,故循環周期短,易于實現自動化，對大型化氣體分離生產過程尤為適用。

本發明基于上述變壓吸附理論，在系統中設計了變壓吸附裝置，利用所述變壓吸附裝置提純分離氫氣，可獲得高產率高熱值的氫氣燃料。

根據本發明的具體實施例，將所述變壓吸附裝置分離提純后的剩余氣體通入蓄熱式輻射管內進行燃燒，以便給蓄熱式旋轉床干燥及熱解處理提供熱量。發明人還發現，所屬剩余氣體中含有較多CO等可燃氣，而所述蓄熱式輻射管又需要為原料熱解提供熱量，因此可以將所述剩余氣體用于蓄熱式輻射管燃燒供熱，降低工藝運行成本，減少污染物排放。

根據本發明的技術方案，本發明還提出了垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統。下面參考圖2詳細描述本發明具體實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統。

根據本發明的具體實施例，垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統包括：

分選裝置1、破碎裝置2、蓄熱式旋轉床3、等離子氣化反應室4、凈化裝置5、變壓吸附裝置6、熄焦裝置7。

分選裝置1，所述分選裝置具有分選垃圾入口、分選垃圾出口，所述分選裝置包括磁選、篩分等設備，以便分選出金屬、渣土等無機物。

破碎裝置2，所述破碎裝置具破碎垃圾入口、破碎垃圾出口，所述破碎垃圾入口與所述分選垃圾出口相連，以便得到平均粒徑小于100mm的垃圾原料。

當然，上述分選裝置和破碎裝置根據實際情況而定，如果處理的垃圾已達到合適的粒徑或已被分類，可省略這些裝置。

蓄熱式旋轉床3，利用蓄熱式旋轉床3對所述垃圾原料進行干燥、熱解處理，以便得到熱解水、熱解油氣混合物、熱解炭.

所述蓄熱式旋轉床3具有原料入口、熱解水出口、熱解油氣混合物出口、熱解炭出口，所述原料入口與所述破碎垃圾出口相連，具體包括：

殼體，所述殼體形成環狀爐腔，爐膛操作條件為微正壓；

環形爐底，物料布在環形爐底上，呈連續轉動狀態；

蓄熱式輻射管，多個所述蓄熱式輻射管設置在所述殼體的內周壁上，所述蓄熱式輻射管具有可燃氣入口、助燃空氣入口、煙氣出口，以便對垃圾物料進行絕氧加熱。

等離子氣化反應室4，利用等離子火炬的高溫氣化作用，使熱解油、烴類氣體等發生氣化、重組，以便得到CO、H2等合成氣。

所述等離子氣化反應室具有熱解油氣混合物入口、合成氣出口，所述熱解油氣混合物入口與所述熱解油氣混合物出口相連。

凈化裝置5，所述凈化裝置具有合成氣入口、凈化合成氣出口，所述合成氣入口與所述合成氣出口相連，以便去除合成氣中硫化氫、氯化氫等雜質。

變壓吸附裝置6，所述變壓吸附裝置具有凈化合成氣入口、氫氣出口和剩余氣體出口，所述凈化合成氣入口與所述凈化合成氣出口相連，所述剩余氣體出口與所述蓄熱式輻射管可燃氣入口相連，以便分離出氫氣燃料。

熄焦裝置7，所述熄焦裝置具有熱解炭入口、灰渣出口、熱解水入口，以便將熱解炭冷卻。

通過采用本發明上述實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統，可首先將垃圾送入分選裝置1內進行分選處理。其次將分選后的垃圾輸送至破碎裝置2內進行破碎處理，得到平均粒徑小于100mm垃圾原料。然后將垃圾原料布入蓄熱式旋轉床3內進行熱解反應，生成熱解水、熱解油氣混合物和熱解炭。其中，熱解水通入熄焦裝置7中對熱解炭進行熄焦處理，熱解油氣混合物進入等離子氣化反應室4發生氣化反應，得到的CO、H₂等合成氣。合成氣通過凈化裝置5凈化后送入變壓吸附裝置6中制備氫氣燃料，剩余氣體通入蓄熱式輻射管內作為燃料氣使用。

整個系統減少了焦油的產生，實現了垃圾熱解、等離子氣化和變壓吸附技術的高效結合，不僅降低運行成本，還提高了氫氣燃料的產率和熱值，余熱回收利用率高、資源化水平高、產品經濟效益好、不產生二噁英、二次污染小，利于垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的工業化應用。

根據本發明的具體實施例，所述蓄熱式旋轉床3熱解水出口布置于所述干燥區末端、爐膛側壁，以便在熱解水剛產生時就進行收集，降低系統能耗。

所述蓄熱式旋轉床3熱解油氣混合物出口布置于所述熱解區末端、爐膛頂部，以便得到高品質的熱解油氣混合物。

根據本發明的具體實施例，所述等離子氣化反應室4垂直布置在蓄熱式旋轉床3熱解油氣混合物出口上端，熱解油氣混合物不經冷卻直接通入等離子化反應室4內，以便制備合成氣。

根據本發明上述實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的系統中的各裝置的有益效果均在上述實施例的垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的方法中有所體現，在此不再贅述。

綜上所述，本發明通過將垃圾資源化利用轉換為氫氣能源，解決了現有垃圾處理技術存在的缺陷問題，為氫氣制備技術增加了一條新的途徑，創造了較高的經濟兼環保價值，而且系統本身實現了一系列的能源循環再利用，實現了垃圾的“無害化、減量化、資源化”生產。

實施例1

利用垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統對某小區的垃圾進行處理，該垃圾的含水率為38％，其各組分百分含量如表1所示，其中，垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料的結構示意圖如圖2所述，工藝流程如圖1所示，具體處理流程如下：

表1垃圾各組分百分含量(％)

將含水率38％的垃圾送入分選裝置，去除玻璃、金屬等無機物，再進入破碎設備，得到平均粒徑小于100mm的垃圾原料。將垃圾原料送入蓄熱式旋轉床，在干燥區蓄熱式輻射管的溫度為450℃，熱解區蓄熱式輻射管的溫度為850℃。垃圾在旋轉床中依次經過干燥、熱解制氣等過程，最后得到的熱解水從蓄熱式旋轉床干燥區末端爐膛側壁流出，進入熄焦裝置中，熱解油氣混合物在蓄熱式旋轉床熱解區末端頂部排出，進入等離子氣化反應室，熱解炭在旋轉床末端底部通過螺旋輸送裝置排出，其中，等離子氣化反應室的溫度為1200℃。將等離子氣化反應室產生的合成氣進行凈化處理，以便得到純凈的CO、H₂等合成氣。最后將合成氣通入變壓吸附裝置，變壓吸附裝置進氣壓力為0.4Mpa，提純制備H₂燃料，同時將剩余氣體送入蓄熱式輻射管中作為燃料氣使用。熱解產生的熱解炭大部分為無機物殘渣，直接運至填埋場進行處置。

利用上述系統對垃圾進行熱解等離子氣化以制備氫氣燃料，最終制得的合成氣產率為30％，熱解炭的產率為35％，熱解水的產率為35％。其中，氫氣的產率為17％，提純回收率為96.8％。

實施例2

利用垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統對某城市的垃圾進行處理，該垃圾的含水率為30％，其各組分百分含量如表2所示，其中，垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統的結構示意圖如圖2所述，工藝流程如圖1所示，具體處理流程如下：

表2垃圾各組分百分含量(％)

將含水率30％的垃圾送入分選裝置，去除玻璃、金屬等無機物，再進入破碎設備，得到粒徑小于100mm的垃圾原料。將垃圾原料送入蓄熱式旋轉床，在干燥區蓄熱式輻射管的溫度為600℃，熱解區蓄熱式輻射管的溫度為1000℃。垃圾在旋轉床中依次經過干燥、熱解制氣等過程，最后得到的熱解水從蓄熱式旋轉床干燥區末端爐膛側壁流出，進入熄焦裝置中，熱解油氣混合物在蓄熱式旋轉床熱解區末端頂部排出，進入等離子氣化反應室，熱解炭在旋轉床末端底部通過螺旋輸送裝置排出，其中，等離子氣化反應室的溫度為1300℃。將等離子氣化反應室產生的合成氣進行凈化處理，以便得到純凈的CO、H₂等合成氣。最后將合成氣通入變壓吸附裝置，變壓吸附裝置進氣壓力為2.6Mpa，提純制備H₂燃料，同時將剩余氣體送入蓄熱式輻射管中作為燃料氣使用。熱解產生的熱解炭大部分為無機物殘渣，直接運至填埋場進行處置。

利用上述系統對垃圾進行熱解等離子氣化以制備氫氣燃料，最終制得的合成氣產率為36％，熱解炭的產率為32％，熱解水的產率為32％。其中，氫氣的產率為20％，提純回收率為98.5％。

實施例3

利用垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統對某城市的垃圾進行處理，該垃圾的含水率為40％，其各組分百分含量如表2所示，其中，垃圾熱解等離子氣化制備氫氣燃料系統的結構示意圖如圖2所述，工藝流程如圖1所示，具體處理流程如下：

表2垃圾各組分百分含量(％)

將含水率40％的垃圾送入分選裝置，去除玻璃、金屬等無機物，再進入破碎設備，得到粒徑小于100mm的垃圾原料。將垃圾原料送入蓄熱式旋轉床，在干燥區蓄熱式輻射管的溫度為400℃，熱解區蓄熱式輻射管的溫度為700℃。垃圾在旋轉床中依次經過干燥、熱解制氣等過程，最后得到的熱解水從蓄熱式旋轉床干燥區末端爐膛側壁流出，進入熄焦裝置中，熱解油氣混合物在蓄熱式旋轉床熱解區末端頂部排出，進入等離子氣化反應室，熱解炭在旋轉床末端底部通過螺旋輸送裝置排出，其中，等離子氣化反應室的溫度為1500℃。將等離子氣化反應室產生的合成氣進行凈化處理，以便得到純凈的CO、H₂等合成氣。最后將合成氣通入變壓吸附裝置，變壓吸附裝置進氣壓力為3.5Mpa，提純制備H₂燃料，同時將剩余氣體送入蓄熱式輻射管中作為燃料氣使用。熱解產生的熱解炭大部分為無機物殘渣，直接運至填埋場進行處置。

利用上述系統對垃圾進行熱解等離子氣化以制備氫氣燃料，最終制得的合成氣產率為38％，熱解炭的產率為31％，熱解水的產率為31％。其中，氫氣的產率為21％，提純回收率為98.2％。

由上述實施例均可看出，本發明整個系統減少了焦油的產生，實現了垃圾熱解和等離子氣化、變壓吸附的高效結合，把垃圾資源化利用，使之轉化為氫氣能源輸出，不僅降低了運行成本，還提高了合成氣的產率和熱值，余熱回收利用率高、資源化水平高、產品經濟效益好、不產生二噁英且二次污染小。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。