垃圾焚烧二恶英的产生与控制ppt课件

1、渣滓熄灭二噁英的构成与控制渣滓熄灭二噁英的构成与控制主讲人：曹飞丽主讲人：曹飞丽 二噁英的构造性质和危害二噁英的构造性质和危害 二噁英在渣滓熄灭过程中的二噁英在渣滓熄灭过程中的 产产生生 渣滓熄灭过程中二噁英的控制渣滓熄灭过程中二噁英的控制1 二噁英的构造性质和危害二噁英的构造性质和危害 1.1 二噁英的构造性质 二噁英(Dioxin) 是一种毒性极强的特殊有机化合物, 主要包括多氯代二苯并二噁英( PCDDs ) 和多氯代二苯并呋喃( PCDFs ) , 它们分别有75 种和 种同族体。其中以2, 3, 7, 8 四氯二苯二噁英( TCDD) 毒性最大, 其毒性比氰化物大1000倍, 比马钱

2、子碱大500倍,是目前人类发现的毒性最强的物质。 二噁英具有亲脂性及化学稳定性, 700C 以上才开场分解, 易在土壤和生物体内堆积,可以经过食物链中的脂质发生转移和生物富集2。另外, 二噁英蒸汽压很低, 在规范形状下低于7.210-6Pa ,在普通环境温度下不易从外表挥发。1.2 二噁英的危害二噁英主要污染空气、土壤和水体, 进而污染动物、植物和水生生物。人主要是经过空气、饮水、食物而受害。据调查, 人类90%以上的受害来自于膳食, 其中动物性食品是主要来源。二噁英可以导致严重的皮肤损伤性疾病, 具有剧烈的致癌、致畸作用。1997 年世界卫生组织国际癌症研讨中心将其列为一级致癌物, 同时它还

3、具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。假设人体短时间暴露于较高浓度的二噁英中, 就能够导致皮肤损伤, 如出现氯痤疮及皮肤黑斑, 还使肝功能产生病变。假设长期暴露那么会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能呵斥损害。2 二噁英在渣滓熄灭过程中的产生二噁英在渣滓熄灭过程中的产生自1977年荷兰阿姆斯特丹渣滓熄灭厂排放的烟气以及飞灰中检测到二噁英以来，20多年来各国研讨者对其在渣滓熄灭中的机理进展了深化而广泛的研讨。己经有几种被公认的机理，但是在实践渣滓熄灭炉中终究何种机理占主要位置依然存在争议。按照渣滓熄灭系统的工艺流程，将渣滓在熄灭中二噁英的构成机理主要分为三大类:(l)作为燃料的原生

4、渣滓中含有痕量的二噁英，在熄灭中未能完全破坏或分解，继续在固体残渣和烟气中存在;(2)在熄灭炉膛中二噁英的生成(即高温气相反响);(3)熄灭后的区域内二噁英的再生成(即低温异相催化反响，包括前驱物以及denovo合成反响)。 普通以为, 有氯和金属元素存在条件下的有机物熄灭均会产生二噁英。经过分析发现, 城市生活渣滓中含有大量的有机氯化物( 如聚氯乙烯塑料、氯苯等) 和无机氯化物( 如氯化钠、氯化镁等) , 其中有机物的含量到达20%50%, 这促使城市生活渣滓熄灭过程中产生的二噁英量最大, 其次为有毒有害废物熄灭。 二噁英产生途径可归纳为两个方面: 一方面, 氯源( 如PVC、氯气、HCl

5、等) 、二噁英前驱物和反响催化剂(Cu、Fe ) 的存在, 当炉膛温度低于850, 停留时间小于2s 时, 部分有机物就会与分子氯或氯游离基反响生成二噁英高温气相生成; 另一方面, 分开炉膛后的烟气中除了含有能够己经生成的二噁英以外，还携带有氯苯、氯酚或多氯联苯等(化学构造与二噁英类似)芳香族化合物和烯烃、炔烃等脂肪族类有机物，同时还有未燃尽碳存在，以及一些过渡金属(如Cu，Fe等)，这些物质从炉膛高温(850以上)冷却后发生聚合，经过分子重组催化反响生成二噁英，温度范围普通在250-650之间，即所谓的低温异相催化反响。3 渣滓熄灭过程中二噁英的控制渣滓熄灭过程中二噁英的控制 根据前述生活渣

6、滓熄灭过程中PCDD/Fs的构成机理，控制或减少二噁英的措施主要包括三类:()l控制渣滓的组成或促进其生成的组分;(2)抑制熄灭过程及燃后区域中二噁英的生成;(3)在二噁英曾经生成后，脱除或减少尾气和飞灰的二噁英排放。 3.1 熄灭前渣滓预处置 渣滓预处置的目的就是尽量减少进入熄灭系统中能对二噁英的生成起作用的物质的量, 一方面经过预分拣的方法来减少生活渣滓中氯和重金属含量高的物质进入渣滓熄灭系统, 从而减少二噁英合成反响中所需的反响物和重金属催化剂的量; 另一方面采用高硫煤与城市生活渣滓混烧的方法, 不但可以提高熄灭的稳定性而且熄灭产生的SO2对二噁英的产生有抑制造用。 3.2 熄灭过程中改

7、良熄灭技术 1改良熄灭情况 改良熄灭情况，保证稳定、充分熄灭可以减少PCDD/Fs的生成。熄灭过程中的各种参数如温度、湍流度、停留时间等对PCDD/Fs的构成有着较大的影响，现代的渣滓熄灭炉设计时为控制二噁英的排放，都采用“3T原那么，即熄灭温度坚持在800以上(Tempeartur)e;在高温区送入二次空气，充分搅拌混合加强湍流度(Thbrulenec);延伸气体在高温区的停留时间(Time25)。熄灭的稳定性对二噁英的产生也有很大的影响，如普通渣滓熄灭炉开场运转和停顿时二噁英的含量要高于正常运转时。 2MSW中添加抑制剂防止PCDD/Fs的生成 许多无机或有机的化合物被用来研讨抑制二噁英生

8、成的才干。一类为碱性化合物，如NH3、CaO、NaOH、KOH和Na2Co3，这些碱性化合物可以改动飞灰外表的酸度:另外一类抑制剂是指可以和可以催化二噁英反响的过渡金属结合构成生成其它络合物的化合物，如含硫化合物，Na2S、Na2S203、CS2O3、SO3和S02。 3熄灭炉的熄灭后区域防止PCDD/Fs构成 控制烟气的温度一时间分布。已有研讨证明PCDD/Fs的“从头合成是在熄灭炉的燃后区域中构成，PCDD/Fs构成的温度范围在200-500之间，且在300325时PCDD/Fs的生成量最大，故缩短烟气在这个温度段的停留时间，PCDD/Fs的生成量应会降低。 飞灰中的残碳是二噁英从头合成的

9、主要碳源，堆积在锅炉热交换器上飞灰的停留时间为几个小时甚至几天，二噁英也就会构成，因此，假设可以定期去除掉飞灰，也会降低二噁英的生成。 烟气中喷入特定的化学试剂抑制二噁英。二氧化硫、氨水、二甲胺和甲硫醇四种抑制剂雾化后喷入烟气中 ，二噁英的浓度降低了50%-78%。 3.3 熄灭后处置 熄灭过程中生成的二噁英在随烟气温度下降的过程中大部分是以固态方式附着在飞灰颗粒外表, 小部分仍保管在气相中。因此, 渣滓熄灭后二噁英处置包括熄灭后烟气处置和熄灭后灰渣处置两方面。 3.3.1 熄灭后烟气处置 熄灭后烟气中含有少量的二噁英, 处置方法有: 减少烟气在200350浓度区的滞留时间, 以减少二噁英类物

10、质的再次生成; 采用燃油或燃气对烟气进一步熄灭排放; 降低排烟温度, 使气相中的二噁英转移到灰相中, 然后用布袋除尘器将二噁英除去; 烟气经过电除尘器, 温度坚持在240280处置; 采用放射中和酸性气体成分的熟石灰或石灰浆, 与布袋除尘系统结合运用, 有效去除二噁英; 在烟气中喷入活性炭或多孔性吸附剂吸附, 再用布袋除尘器捕集; 渣滓熄灭流化床锅炉系统中运用湿法除尘器脱除二噁英。经过上述方法, 烟气中大部分二噁英能有效去除。 3.3.2 熄灭后灰渣处置 热处置方法。Vogg和stigelizt论证了飞灰中的PCDD/Fs在一定的条件下经过热处置可分解，他们的研讨提示了:(1)在有氧气氛，加热温度600，停留时间为2小时的条件下，飞灰中PCDD/Fs脱除率为95%左右，但在温度低于600的情况下，PCDD/Fs会重新构成;(2)在惰性气氛下，加热温度为300，停留时间为2小时的条件下，大约90%的PCDD/Fs被分解。特别提出的是加热温度、