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催化燃烧氧化技术不产生的二噁英的相关分析

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催化燃烧氧化技术不产生的二噁英的相关分析

发布日期:2019-05-17 作者: 点击:

催化氧化技术作为 VOCs 治理的主流技术,是目前能够实现 VOCs 达标排放的成熟技术。但许多业主,甚至环保从业人员,对催化氧化过程中是否生成二噁英顾虑重重,尤其碰到废气中含有卤素、芳烃等物质时,在选用催化氧化技术时就会更加慎重。其实,用催化氧化技术处理VOCs废气,基本不用担心生成二噁英,如果催化剂配伍当中配置分解二噁英催化剂,就更不用担心二噁英超标的问题。


1. 二噁英简介


二噁英又称二噁因,属于氯代三环芳烃类化合物,是由200多种异构体、同系物等组成的混合体。其毒性比氰化钾、砒霜强得多,是非常稳定又难以分解的一级致癌物质。其中2,3,7,8-四氯二苯并-对-二噁英(2,3,7,8一TCDD)是目前所有已知化合物中毒性最强的二噁英单体(经口LDSO按体重计仅为1pug/kg),且具有极强的致癌性(致大鼠肝癌剂量按体重计10μg/g)和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。其化学结构式为:


图片1.png

二噁英主要来自垃圾焚烧、农药及含氯有机物的高温分解或不完全燃烧。

2.产生二噁英的必要条件


虽然二噁英的毒性比较强,但也没有必要谈之色变,因为二噁英并不是普遍存在的一种化合物。相反,二噁英的生成是有条件的。生成二噁英的必要条件是含高浓度氯化物、贫氧、高温。

1) 如垃圾焚烧,垃圾中往往含有氯的塑料制品,燃烧物的中间易处于贫氧层,高浓度氯化物、贫氧、高温等生成二噁英的条件都具备,同时,高温裂解属自由基反应机理,C-C键容易连接起来。

因此,垃圾焚烧过程容易生成二噁英。

      2)化工、农药、制药等废气中如果含有氯代苯类如:图片2.png图片3.png等。浓度比较高,在贫氧条件下,不完全分解,易生成二噁英。

3. 催化氧化技术不产生二噁英的原因分析


含有氯仿、氯甲烷、氯乙烷等低碳氯代烃的有机废气在催化氧化过程中不会产生二噁英。其理由是:

1) 催化氧化的机理与直接燃烧、热力燃烧不同。它是反应物分子(包括氧分子)被吸附在催化剂的活性中心上得到活化、解离、重组、脱附,主要的过程都在催化剂表面上完成,受催化剂表面结构控制。

2) 低碳氯代烃浓度很低,氧很丰裕的情况下,C-O、H-O、H-Cl结合的活性远大于C-C、C-Cl的结合。一个碳,两个碳的小分子,连接成氯代三环芳烃类结构是不大可能的。

从上述二噁英的定义、生成机理、催化氧化反应机理等分析可知,用催化氧化技术对含有氯仿、氯甲烷、氯乙烷等低碳氯代烃的有机废气进行治理,不必担心二噁英超标的问题。如果催化剂配伍中配置了分解二噁英的催化剂,废气出口二噁英的达标就更有保证!


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关键词:催化燃烧,催化氧化,RCO

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