二惡英的物性、來源、機(jī)理及解決方法

1、一惡央的物性、來源、機(jī)理及解決方法目錄1. 二惡英的物性、來源、機(jī)理及解決方法 3.1.1 二惡英物性分析 3.名稱3.結(jié)構(gòu)3.物性3.1.2 二惡英的污染源 4.1.3 二惡英的生成機(jī)理及影響因素 4.1.3.1二惡英的“de novo反應(yīng)機(jī)理及模型 5132二惡英的低溫前驅(qū)物催化反應(yīng)機(jī)理（200500C）5133二惡英的高溫氣相反應(yīng)機(jī)理（500800C）71.3.4影響二惡英生成的因素 8.1.3 PCDD /Fs 控制措施9.15 / 131.二惡英的物性、來源、機(jī)理及解決方法1.1二惡英物性分析名稱二惡英是多氯二苯并對二惡英PCDDs及多氯二苯并呋喃PCDFs這兩類化合 物的統(tǒng)稱。狹義

2、的二惡英是指 2, 3, 7，8-四氯二苯并對二惡英（TCDD），因其 在二惡英類物質(zhì)中毒性最強(qiáng)，所以有時(shí)國內(nèi)學(xué)術(shù)界所指的二惡英特指該物質(zhì)。結(jié)構(gòu)二惡英為含有2個(gè)或1個(gè)氧鍵連結(jié)2個(gè)苯環(huán)的含氯有機(jī)化合物。由2個(gè)氧原子聯(lián)結(jié)2個(gè)被氯原子取代的苯環(huán)為PCDDs；由1個(gè)氧原子聯(lián)結(jié)2個(gè)被氯原子取 代的苯環(huán)為PCDFSo每個(gè)苯環(huán)上都可以取代14個(gè)氯原子，形成眾多的異構(gòu)體,其中PCDDs有75種異構(gòu)體,l=in+n=8PCDDsPCDFs有135種異構(gòu)體。其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示:Km+nKSPCDFs1、分子量321.96。2、白色結(jié)晶體。3、 熔點(diǎn)為302305C, 705C開始分解，800C時(shí)21s完全分解。

3、4、極難溶于水，可溶于大部分有機(jī)溶劑，有極強(qiáng)脂溶性。常溫下在水中的溶解 度為7.2 x 10-6 mg/ L，在二氯苯的溶解度為1400mg/ L。5、性質(zhì)穩(wěn)定。土壤中的半衰期為12a,氣態(tài)二惡英在空氣中光化學(xué)分解的半衰 期為8.3d，體內(nèi)的半衰期估計(jì)為7至11年。1.2二惡英的污染源20世紀(jì)90年代初世界范圍大氣中二惡英的來源(kg TEQ /a)Sources ofPCDD /Fs in air in the world來源排放量波動(dòng)范圍城市廢棄物焚燒11306801158粘合劑及危險(xiǎn)廢棄物焚燒680400900金屬生產(chǎn)350210490粘合劑(非燃危險(xiǎn)品)320190450醫(yī)院廢棄物焚燒

4、8449 119銅再生循環(huán)利用7847 109含鉛汽油燃燒11616不含鉛汽油燃燒10.6 1.4合計(jì)3000240036001.3二惡英的生成機(jī)理及影響因素目前幾種被接受的PCDD /Fs生成機(jī)理主要有：1、從頭合成(De nove)反應(yīng)機(jī)理2、前驅(qū)物合成機(jī)理3、高溫氣相反應(yīng)機(jī)理4、直接釋放機(jī)理從頭合成反應(yīng)機(jī)理被廣大學(xué)者認(rèn)為是 PCDD /Fs的主要生成途徑，其次為前 驅(qū)物合成機(jī)理，而直接釋放則是最為次要的生成途徑。1.3.1二惡英的de novo”反應(yīng)機(jī)理及模型二惡英可以由化學(xué)結(jié)構(gòu)不相近的化合物如聚氯乙?。≒VC）或不含氯的有機(jī)物如聚苯乙烯、纖維素、木質(zhì)素、煤和顆粒碳與氯源反應(yīng)生成。更重要

5、的是碳、 氫、氧和氯等元素通過基元反應(yīng)生成二惡英，在從頭合成反應(yīng)所需的氯主要由 Deacon Process!反應(yīng)生成，即在催化劑（Cu2+）的作用下，從HCI轉(zhuǎn)化而來。2HCl+yO2 *H2O+CI2“de novo”反應(yīng)生成二惡英時(shí)（最佳反應(yīng)溫度300C），飛灰可以被看作碳源、 催化劑和氯源。顆粒上碳的氧化反應(yīng)可以形成PCDDs和PCDFs。二惡英de novo”合成反應(yīng)的理論模型及反應(yīng)速率表達(dá)式No,反應(yīng)式反應(yīng)速率農(nóng)達(dá)式1C+aO： fbCO十 cOOj+dArc (D, J-7L=A-dq|o：h/fril C| | OJ *2P* 十 H101 ep|-86500/? 72P+OH

6、-*P0+H2O10v3P-Pr10r，Kcxp|-57654/A7|4P+pJpD+HCl10Vxp| 26000/5PD- *D4 1ICI10Ncxp-45000/6PD 0H-D+H2OI097P* 十 RP+10xp| 26000/XP*十 OH *Prio99DPr10l! Lx回-soooo/?r)10D 十 OHPr1011P+OLPr12R-FOH-*R94.7注：靜電除塵器（EP）;濕式洗滌器（WB）;旋風(fēng)除塵器（cylone）;噴霧干燥吸收 塔（SDA）;干式石灰吸收劑噴射系統(tǒng) （DSI）;袋式除塵器（BF）;活性炭噴射系統(tǒng)（ACI）;活性炭（AC）;活性炭濾床或?yàn)V布（C

7、B /F）。缺點(diǎn)：其他工藝只有以不同的方式與活性炭聯(lián)用時(shí)PCDD /Fs的去除效率才會(huì)大大提高。但活性炭的加入帶來額外碳源和催化劑（活性炭中含有 CuCl2和FeCl2等），造成了更多的PCDD /Fs生成，是沒有采用活性炭的煙氣凈化系統(tǒng)的1.81.95 倍。解決措施：為了減少 PCDD /Fs的排放總量，需要增加其他PCDD /Fs控制手段， 如在活性炭后加入堿性物質(zhì)或?qū)︼w灰進(jìn)行高溫溶化處理等。其它PCDD /Fs 煙氣 凈化 技術(shù)選擇 性催 化還 原劑(SCR )對 PCD D/Fs的催 化分 解催彳匕劑廉闊器溫度f匸)空間速度去徐效率(% iSCR DeNOK300fil. K300 -

8、4002(* 00066. 7SCR DeNOK200S5. 3V2O3 0二 TO215()K(K)O99* 9V2O, WO.-TD；21()9()O5 WOrTD;23040 00099. 9V2O5 WO, T一97V3O5 WOj td33005000 98OS V0. TO/240 -3207000 -H00095 - 99WO, TO2b196 -31520. X - %. 5特點(diǎn)：1) SCR系統(tǒng)對PCDF的去除效率(97.1%99.8%)大于對 PCDD 的去除效率(96.5%99.3%);2) SCR系統(tǒng)能有效分解氣相中的 PCDD /Fs,且分解作用大于對 顆粒相中PCDD /Fs的分解作用，并且對顆粒相中的 PCDD /Fs