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    朝陽淺談RTO運行過程中二噁英的控制

    作者: 發布時間:2023-09-20 09:42:16點擊:1410

    信息摘要:

    含氯化物有機廢氣在采用RTO焚燒的過程中可能會產生二噁英,特別是廢氣中還存在苯環類物質時。如何有效控制二噁英的產生,是廣大RTO設計者及廣大業主要關注的重點問題。

    含氯化物有機廢氣在采用RTO焚燒的過程中可能會產生二噁英,特別是廢氣中還存在苯環類物質時。如何有效控制二噁英的產生,是廣大RTO設計者及廣大業主要關注的重點問題。

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    二噁英(Dioxin),又稱二氧雜芑(qǐ),一般為白色結晶體,是一種無色無味、毒性嚴重的脂溶性物質,由1個氧原子聯結2個被氯原子取代的苯環為多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每個苯環上都可以取代1~4個氯原子,從而形成眾多的異構體,其中PCDDs有75種異構體,PCDFs有135種異構體。二噁英是在VOCs焚燒過程中產生的次級污染物。它們毒性各異,性質穩定,分布廣泛,危害巨大,其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍,具有不可逆的“致畸、致癌、致突變”毒性,被視為“世界上最危險的化學物質之一”。

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    1、二噁英產生條件

    苯環:不論是在重新合成反應中,還是在前驅物異相催化反應中,都需要提供一定數量的苯環;

    氯源:二噁英在形成過程中需要含氯物質提供一定數量的氯原子;

    溫度:溫度是影響二噁英形成的重要因素之一(300-500℃);

    金屬催化劑:在重新合成反應和前驅物異相催化反應中,即使有足夠的碳源和氮源且有適宜的反應溫度。如果沒有催化劑的存在,也不會有太多二噁英的生成;

    氧:實驗觀察到在缺氧條件下,二噁英的生成濃度開始下降。在重新合成反應中氧的存在是必須的,隨氧濃度的升高,二噁英生成濃度一般也隨之升高。

    水:水份在二噁英生成過程中具有一定作用。作為附加氧源,氫原子的存在降低了二噁英的氧化程度。提供氫氧自由基。

    反應時間:大量實驗表明,在適宜溫度下,經過5-30min,二噁英的生成率急劇增大,并在2~4h完成。


    2、二噁英的高溫分解

    當焚燒溫度達到750℃時,二噁英開始分解,且首先C-Cl鍵斷裂,當溫度達到800℃以上時,C-O鍵斷裂。此溫度下在較短的分解時間內,以上兩種分解物中苯環類物質仍然存在,稱為不穩定結構,仍然屬于二噁英生成的前提物,是可逆的反應過程,在適當溫度條件下還會再生成二噁英物質。

    而當焚燒溫度達到850℃以上時,二噁英前提物(苯類物質)可以迅速完全分解成為無機物,使得作為二噁英前體物的苯環類有機物消失,后續無論溫度在任何范圍內,均不會再次生成二噁英類物質,此為不可逆反應過程。



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