垃圾焚烧产生的气体组分

K2MG-E《专业技术人员绩效管理与业务能力提升》练习与答案

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垃圾焚烧烟气在线系统(MCS100EHW)

技

术

规

范

书

西克麦哈克（北京）仪器有限公司垃圾焚烧行业 K2MG-E《专业技术人员绩效管理与业务能力提升》练习与答案

2 2009年10月

目录

一、技术方案说明 .................................................................................................................................................................... 3

1.1系统作用 ............................................................................................................................................................................. 3

1.2 系统组成 ............................................................................................................................................................................ 3

1.3 系统方案介绍 .................................................................................................................................................................... 4

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问题：

废旧塑料焚烧过程、防控措施不到位，易产生二噁英有毒物质。简述二噁英产生原因、防控措施。

是什么：

二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物，包括75

种多氯代二苯并一对一二噁英和135种多氯代二苯并呋哺，缩写为PCDD/Fs。

来源：

目前，由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。

一、焚烧炉中二恶英废气的产生原因垃圾焚烧炉中二恶英有两种成因：一是二恶英类物质混入垃圾，二是焚烧炉在燃烧垃圾过程中产生二恶英，其机理相当复杂。有关研究认为，焚烧垃圾时，二恶英的形成机理如下：

1.1高温合成

即高温气相生成PCDD。在垃圾进入焚烧炉内初期干燥阶段，除水分外含碳氢成份的低沸点有机物挥发后与空气中的氧反应生成水和二氧化碳，形成暂时缺氧状况，使部分有机物同氯化氢（HC1）反应，生成PCDD。

1.2从头合成

在低温（250℃~350℃）条件下大分子碳（残碳）与飞灰基质中的有机或无机氯生成PCDD。残碳氧化时，有65%~75%转变为一氧化碳，约1%转变为氯苯再转变为PCDD，飞灰中碳的气化率越高，PCDD的生成量也越大。

1.3前驱物合成

不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应可形成多种有机气相前驱物，如多氯苯酚和二苯醚，再由这些前驱物生成PCDD。因不完全燃烧产生的剩余部分前驱物及未燃烬的环烃物质在烟气所含金属（尤其是Cu）的催化作用下与氯化物和02反应，生成二恶英类物质，反应温度在300℃左右。如果采用静电除尘，当烟气在流过静电除尘器时，由于静电干燥器含有较多的Cu、Ni、Fe等金属微粒，且烟气 第 2 页 共 3 页 入口温度为300℃左右，因而很容易生成二恶英类物质，所以近年来优先采用袋式除尘器。

二恶英在焚烧炉中产生，致于哪一种机理起主导作用则取决于炉型、工作状态和燃烧条件。

垃圾焚烧与二恶英的产生及控制　

陈腾昝鹏苗莹　

（长安大学环境科学与工程学院　陕西・西安７１００５４）　

摘要本文阐述了二恶英的毒性、结构、性质、来源。垃圾焚烧中影响二恶英生成的因素有粒子状物质、催化剂（如　铜、铁、镍、锌等具有催化剂的作用）、氯、碳、焚烧炉中温度（２５０－７００ｃｃ）。控制垃圾焚烧中Ｚ－恶英生成的对策有垃圾焚　

烧前的分类处理、二恶英生成抑制、二恶英排放抑制。　关键词垃圾焚烧　二恶英控制技术　中图分类号：Ｘ７０５　文献标识码：Ａ　

Ｉ二恶英的性质、结构及来源　二恶英主要是由于人类的活动而产生的一种最毒的物质，　

其毒性是氰化钾的１０００倍，Ｉｇ二恶英可使ｌ００００人致死，此　外还具有致癌性、致奇性、生殖毒性等慢性毒性。二恶英是多　氯代二苯二恶英（ＰＣＤＤｓ）和多氯代二苯呋哺（ＰＣＤＦｓ）的总称，　根据其所含氯原子的数量和取代位置的不同，ＰＣＤＤｓ有７５种　同系物，ＰＣＤＦｓ有１３５种同系物，其毒性亦有极大的差异。　自然界中，二恶英来源如下：一是垃圾焚烧过程中产生的，　

二是有机氯化学物质合成时的副产物，三是造纸工厂在纸浆　的氯气漂白过程中产生的和炼钢过程中产生的，四是自然产　生的，如森林火灾。　２垃圾焚烧与二恶英的产生　垃圾焚烧可使垃圾减量化，减量至原量的１Ｏ％左右，而且　焚烧垃圾产生的蒸汽可用于发电而实现资源化，可谓一举两　得　因此，日本、欧美等发达国家建立了大量的垃圾焚烧工厂，　但是垃圾焚烧时会产生相当数量的二恶英。如日本全国一年　因垃圾焚烧而排放出的二恶英达２５００ｇ，占全国二恶英排放　量的一半。这对我国推行垃圾焚烧处置法时，必须给予高度　地重视，以减少二恶英的污染。　

２．１二恶英的生成机理　二恶英的生成机理，通过各国科学家近ｌ０年的研究表明，　主要有如下二条生成途径：　

（１）从与二恶英结构关系不紧密的，碳水化合物开始，而　生成的。二恶英的生成其碳、氯、氧、金属是必要的，适合温度　

是２５０～３５０℃，而３００℃左右为其最适合，垃圾焚烧时产生　的飞灰，其所含碳氧化物而分离成为具有二恶英结构的物质，　而生成二恶英。（２）从具有与二恶英结构相近的氯化苯酚等　而生成的。　２．２影响二恶英生成的要因　２．２．１粒子状物质　垃圾焚烧炉的排放气体中，垃圾中的无机物以飞灰、煤烟　等粒子状物质而存在。这些粒子状物质是二恶英生成的重要　

二噁英在垃圾焚烧过程中的产生与控制

来源：安徽化工 更新时间：1-21 17:08 作者: 胡红伟, 刘彪

摘要: 介绍了二噁英在焚烧过程中的产生机理及对环境的危害, 提出了垃圾焚烧过程中二噁英的有效控制方法。

关键词: 二噁英,垃圾焚烧,污染控制

焚烧法处理并利用其余热发电或供热是按“三化” 原则处理城市垃圾最有前途的方法,

但垃圾焚烧厂的兴建和长期运行带来二次污染问题, 尤其是焚烧过程中产生的二噁英的污染已引起全世界的关注。据统计, 在全球范围内, 由垃圾焚烧炉排放出的二噁英约占二噁英总排放量的10%～40%。我国政府制定二噁英排放的标准为1ngTEQ/m3 并于2003 年6

月1 日起在全国范围内实行, 而世界发达国家如日本、瑞士等国家二噁英排放标准为0.1ngTEQ/ m3。因此, 在垃圾焚烧过程中, 必须采取有效的措施严格控制二噁英的产生和排放。

1 二噁英的结构性质和危害

1.1 二噁英的结构性质

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135 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, 比马钱子碱大500 倍, 是目前人类发现的毒性最强的物质, 毒性当量因子定为 1。

二噁英具有亲脂性及化学稳定性, 700°C 以上才开始分解, 易在土壤和生物体内沉积,

在土壤中降解的半衰期为12 年, 在空气中光化学分解的半衰期为8.3 天, 在人体内的半衰期平均为7 年, 可以通过食物链中的脂质发生转移和生物富集。另外, 二噁英蒸气压很低,

在标准状态下低于7.2×10-6Pa , 在一般环境温度下不易从表面挥发。

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。人主要是通过空气、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。二噁英能够导致严重的皮肤损伤性疾病, 具有强烈的致癌、致畸作用。1997 年世界卫生组织国际癌症研究中心将其列为一级致癌物, 同时它还具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。如果人体短时间暴露于较高浓度的二噁英中, 就可能导致皮肤损伤, 如出现氯痤疮及皮肤黑斑, 还使肝功能产生病变。如果长期暴露则会对免疫系统、发育中的神经系统、内分泌系统和生殖功能造成损害。研究表明, 暴露于高浓度二噁英环境下的工人其癌症死亡率比普通人群高60 个百分点。部分国家规定的二噁英日允许摄入量( TDI) 如表1 所示。