二噁英(DIOXIN,簡稱為DXN)即Poly Chlorinated Dibenzo-P-Dioxins,略寫為PCDDs。簡單地說PCDDs是兩個苯核由兩個氧原子結(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)。通常將上述兩類物質(zhì)統(tǒng)稱為二噁英(或稱戴奧辛),所以二噁英不是一種物質(zhì),而是多達210種物質(zhì)(異構(gòu)體)的統(tǒng)稱。
在含氯有機物尤其是醫(yī)療、化工等固體廢棄物在低溫燃燒過程中,會產(chǎn)生多種含氯的苯類及呋喃類有機物,這類有機物統(tǒng)稱二噁英。二噁英包括200余有機化合物,是一種持久性有機污染物。這種化合物非常穩(wěn)定,容易在環(huán)境和食物鏈內(nèi)長年積累,以致畸、致癌、致突變的“三致”毒性危害人類。二噁英在人體內(nèi)毒性發(fā)作,會傷及腦細胞、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等等,甚至嚴重兒童扼制發(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得以分解,但仍會有一部分在燃燒以后排放出來;
在燃燒過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重排、自由基縮合、脫氯或其他分子反應等過程會生成二噁英,這部分二噁英在高溫燃燒條件下大部分也會被分解;
當燃燒不充分而在煙氣中產(chǎn)生過多的未燃燼物質(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℃,并在進入袋式除塵器的煙道上設置活性碳等反應劑的噴射裝置,進一步吸附二噁英。
催化分解法
經(jīng)除塵器過濾后的煙氣進入催化塔煙道,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,最后凈化達標后的煙氣再經(jīng)現(xiàn)有引風機引入煙囪排入到大氣中。
反應原理:
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,生成二氧化碳、水和氯化氫,反應原理如下:
C12HnCl8-nO2+(9+0.5n)O2→(n-2)H2O+12CO2+(8-n)HCl
催化分解法的系統(tǒng)特點:
(1)反應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)運行最低溫度不小于180℃。
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