二噁英(DIOXIN,簡(jiǎn)稱(chēng)為DXN)即Poly Chlorinated Dibenzo-P-Dioxins,略寫(xiě)為PCDDs。簡(jiǎn)單地說(shuō)PCDDs是兩個(gè)苯核由兩個(gè)氧原子結(jié)合,而苯核中的一部分氫原子被氯原子取代后所產(chǎn)生,根據(jù)氯原子的數(shù)量和位置而異,共有75種物質(zhì),其中毒性****的為2,3,7,8—四氯二苯并二噁英TCDDs(2,3,7,8—TCDDs),計(jì)有22種,;另外,和PCDDs一起產(chǎn)生的二苯呋喃PCDFs,共有135種物質(zhì)。通常將上述兩類(lèi)物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為二噁英(或稱(chēng)戴奧辛),所以二噁英不是一種物質(zhì),而是多達(dá)210種物質(zhì)(異構(gòu)體)的統(tǒng)稱(chēng)。
在含氯有機(jī)物尤其是醫(yī)療、化工等固體廢棄物在低溫燃燒過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生多種含氯的苯類(lèi)及呋喃類(lèi)有機(jī)物,這類(lèi)有機(jī)物統(tǒng)稱(chēng)二噁英。二噁英包括200余有機(jī)化合物,是一種持久性有機(jī)污染物。這種化合物非常穩(wěn)定,容易在環(huán)境和食物鏈內(nèi)長(zhǎng)年積累,以致畸、致癌、致突變的“三致”毒性危害人類(lèi)。二噁英在人體內(nèi)毒性發(fā)作,會(huì)傷及腦細(xì)胞、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等等,甚至嚴(yán)重兒童扼制發(fā)育。
二噁英的產(chǎn)生:
固體廢棄物中本身含有微量的二噁英,由于二噁英具有熱穩(wěn)定性,盡管大部分在高溫燃燒時(shí)得以分解,但仍會(huì)有一部分在燃燒以后排放出來(lái);
在燃燒過(guò)程中由含氯前體物生成二噁英,前體物包括聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等,在燃燒中前體物分子通過(guò)重排、自由基縮合、脫氯或其他分子反應(yīng)等過(guò)程會(huì)生成二噁英,這部分二噁英在高溫燃燒條件下大部分也會(huì)被分解;
當(dāng)燃燒不充分而在煙氣中產(chǎn)生過(guò)多的未燃燼物質(zhì),并遇適量的觸媒物質(zhì)(主要為重金屬,特別是銅等)及300~500℃的溫度環(huán)境,那么在高溫燃燒中已經(jīng)分解的二噁英將會(huì)重新生成。
處理二噁英的主要方法:
活性炭吸附法
選用新型袋式除塵器,控制除塵器入口處的煙氣溫度低于200℃,并在進(jìn)入袋式除塵器的煙道上設(shè)置活性碳等反應(yīng)劑的噴射裝置,進(jìn)一步吸附二噁英。
催化分解法
經(jīng)除塵器過(guò)濾后的煙氣進(jìn)入催化塔煙道,煙氣中的二噁英在一定的溫度和催化劑作用下,與煙氣中的氧氣反應(yīng)將二噁英分解,能夠使二噁英含量從18Ng-TEQ/Nm3下降到0.1 Ng-TEQ/Nm3,最后凈化達(dá)標(biāo)后的煙氣再經(jīng)現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)引入煙囪排入到大氣中。
反應(yīng)原理:
煙氣中的二噁英在一定的溫度和催化劑作用下,與煙氣中的氧氣反應(yīng),生成二氧化碳、水和氯化氫,反應(yīng)原理如下:
C12HnCl8-nO2+(9+0.5n)O2→(n-2)H2O+12CO2+(8-n)HCl
催化分解法的系統(tǒng)特點(diǎn):
(1)反應(yīng)器出口二噁英濃度不大于0.1 Ng-TEQ/Nm3。
(2)壓力損失≤800Pa.。
(3)催化劑壽命≥3年。
(4)SCR催化塔使用壽命≥10年。
(5)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行最低溫度不小于180℃。
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