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垃圾焚烧中活性炭孔结构对二噁英吸附性能的影响研究(一)

阅读:239 时间:2021-01-22 17:38

  根据2019年中国统计年鉴,2018 年全国城市生活垃圾清运量达到 2.28×108t,其中垃圾焚烧处理已成为我国城市生活垃圾处理的主要方式之一。垃圾焚烧过程中会向环境排放二次污染物,其中二噁英目前已知的毒性最大且化学稳定性强的有机污染物。二噁英是一些氯化多核芳香化合物的总称,其毒性与苯环上卤素原子的取代位置有很大关系,其中以2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)的毒性最强,因它们毒性的差异,需要有统一的标准来评定其毒性强弱。

  2014年开始实施GB 18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》,此标准对二噁英类排放限值由2001年的1ng TEQ/Nm3提高到0.1ngTEQ/Nm3的欧盟标准执行[3]。但即使是1.0ng TEQ/Nm3的排放限值,很多焚烧厂也不能满足要求,这就需要从多方面研究二噁英的生产和控制技术以满足最新标准的排放要求。

  二噁英形成过程(1)燃烧过程的高温气相生产发生二噁英气相生成的温度范围为500-800℃,由氯酚、氯苯、多氯联苯等前驱物通过一系列自由基缩合、脱氯等生成二噁英。当燃烧条件恶劣时,烟气中形成了大量二噁英前驱物,此时烟气中的二噁英主要通过气相反应生成;而当燃烧条件较好时,烟气中的二噁英主要通过飞灰表面发生的异相催化合成反应生成。(2)烟气冷却过程的低温异相催化合成发生低温异相催化合成的温度范围为200-650℃,由氯苯、氯酚或多氯联苯等前驱物,同时还有未燃尽碳存在,以及一些过渡金属铜、铁氯化物等,这些物质从炉膛高温(850℃以上)冷却后发生聚合,通过分子重组催化反应生成二噁英。低温异相催化合成二噁英的过程包括两个过程:前驱物在固体飞灰表面发生催化氯化反应合成二噁英;固体飞灰中的残留碳源、氯源、氧源等氧氯化反应合成二噁英的前驱物和二噁英,这就是所谓的从头合成反应。



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