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5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)

下一节:5.10 焚烧产生的灰渣及其控制

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5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)课程教案、知识点、字幕

大家好

这节课我们学习

焚烧产生的大气污染物及其控制

第二部分

焚烧产生的大气污染物中

二恶英因其致癌致畸致突变的三致效应

是人们最为关注的

这节课我们学习

二恶英的控制技术

首先我们来认识二恶英

二恶英是一族多氯二苯二恶英化合物

简称PCDD

它是含有两个氧键

连接两个苯环的有机氯化合物

具有三环结构

呋喃是一族多氯二苯呋喃化合物

简称PCDF

它的结构与二恶英不同的是

只有一个氧键连接两个苯环

那么在他们结构式上

标有数字的位置

表示碳原子可以自由地与氢或者是氯成键

形成多种PCDD和PCDF

二恶英和呋喃按氯原子数的不同

分别有75种和135种异构体

其中具有1到3个氯的不具有毒性

因此我们述及的PCDD和PCDF都是指

4到8个氯的136种衍生物

如果2 3 7 8位置上与氯结合

则称为2 3 7 8-TCDD

它是现有合成化合物中最毒的物质

其毒性比氰化物大一千倍

TCDD是一种性质比较稳定的化合物

在常温下为晶体溶解度极低

在700度以上才开始进行分解

PCDD和PCDF它的浓度表示方式有两种

一种是总量

一种是毒性当量

总量是指

在分析含PCDD或PCDF的物质时

将前述136种衍生物的浓度

分别求出再加和即为总量浓度

一般是以纳克每立方米

纳克每千克或者是纳克每升来表示

毒性当量我们一般称为TEQ

它是先将具有毒性的各种衍生物

按其个别的毒性当量系数转换以后

再加和则为毒性当量浓度

其中毒性当量系数的确定

它是以毒性最强的

2 3 7 8-TCDD为基准

它的系数为1点0

其他的衍生物则按其相对毒性强度

以小数来表示

那么要去除二恶英和呋喃

我们先要了解二恶英和呋喃的生成机制

那么二恶英和呋喃它的产生来自于三个方面

一个是废物成分

我们以家庭垃圾为例

成分相当复杂

再加上普遍使用杀虫剂

除草剂 防腐剂 农药

喷漆等有机溶剂

所以在我们的垃圾当中

就含有二恶英和呋喃

有资料显示

在家庭垃圾当中

二恶英和呋喃的含量大概在

11到255纳克每千克

其中塑胶类的含量更高

达到370纳克每千克

第二个来源是炉内形成

因为废物当中含有碳氢氧氮氯等元素

在焚烧过程当中

可能先形成部分不完全燃烧的碳氢化合物

当碳氢化合物因炉内燃烧状况不良

比如说氧气不足

缺乏充分的混合以及炉温太低等等

而未能及时分解为二氧化碳水蒸气时

可能与废物及废气当中的氯化物结合

形成二恶英和呋喃以及氯苯氯酚等物质

其中氯苯氯酚的破坏分解温度

比二恶英和呋喃甚至高出100度

所以如果炉内燃烧状况不良

尤其在二次焚烧段

混合程度不够

或者是停留时间太短

更不易将其去除

可能成为炉外低温再合成

二恶英和呋喃的前驱物质

第三个来源可能就是炉外低温再合成

因为完全燃烧不易达到

所以氯苯氯酚等前驱物质

随废气从燃烧室排出以后

可能被飞灰中的碳元素吸附

并且在特定的温度范围

大概是250到400度这样温度范围

尤其是300度尤为显着

在飞灰颗粒构成的活性接触面上

被金属氯化物催化反应生成二恶英和呋喃

这种再合成反应的发生

除了具备特定的温度范围内

飞灰提供的碳元素

催化物质 活性接触面

前驱物质以外

废气当中充分的氧含量

重金属含量以及水分含量

也扮演着重要的角色

在典型的混烧式垃圾焚烧厂

多是过氧燃烧

而且垃圾当中水分的含量高

再加上重金属物质经燃烧挥发多凝结在飞灰上

所以废气当中含有大量的氯化氢气体

提供了二恶英和呋喃再合成的环境

因此炉外低温再合成

是焚烧尾气当中产生二恶英的主要原因

那么我们了解了它的来源

我们控制焚烧厂产生的二恶英和呋喃

可以从三个方面入手

一个是控制来源

再一个是减少炉内形成

第三个就是避免炉外低温再合成

首先我们看控制来源方面

我们可以通过废物分类收集

加强资源回收

避免含有二恶英和呋喃的物质

以及含氯成分比较高的物质

比如说PVC塑料等进入到垃圾中

再一个就是控制燃烧过程

减少炉内形成

为了达到完全燃烧的目标

不仅要分解破坏垃圾内含有的二恶英和呋喃

也要避免氯苯和氯酚等前驱物质的产生

为此

在设计焚烧炉时

应采取适当的炉体的热负荷

焚烧炉燃烧室

应保持足够的燃烧温度和气体停留时间

一般燃烧温度要850度以上

气体停留时间不小于两秒

再一个炉床上二次空气量要足

而且应配合炉体形状于混合度最高处喷入

喷入的压力

需能足够穿透和涵盖炉体的横断面

以增加混合效果

燃烧的气流模式宜采用顺流式

以避免在干燥阶段

已挥发的物质未经完全燃烧即短流释出

高温阶段炉室体积应足够

以确保废气有足够的停留时间

应确保废气当中具有相当的氧含量

最好是在百分之六到百分之十二之间

同时要避免大幅度的变动负荷

第三个就是避免炉外低温再合成

由于目前多数大型焚烧厂

均设有锅炉来回收热能

所以焚烧烟气在锅炉出口的温度

大概是220到250度左右

因此二恶英和呋喃炉外低温再合成的现象

多发生在锅炉内

尤其是节热器的部位

或者是粒状污染物控制设备之前

主要的生成机制是铜或铁的化合物

在悬浮微粒的表面催化了二恶英的先驱物质

在干式处理流程当中

最简单的方法是

喷入活性炭粉或者是焦炭粉

以吸附及去除废气中的二恶英和呋喃

喷入的位置依除尘设备的不同而异

当使用布袋除尘器时

因为布袋能够提供吸附物较长的停留时间

所以将活性炭粉或者是焦炭粉

直接喷入除尘器前的烟道内即可

吸附作用发生在布袋的表面

如果是采用静电除尘器

因为没有布袋除尘器的吸附效果

所以活性炭喷入点应该提前到

半干式或者是干式洗烟塔内

以争取吸附作用的时间

那么在湿式处理流程当中

因为湿式洗烟塔仅能吸收酸性气体

而二恶英和呋喃的水溶性很低

所以其去除效果并不明显

另一个人们发现

二恶英容易在静电除尘器中产生

所以近年来工程上普遍采用

半干式洗气塔与布袋除尘器相搭配的方式

同时控制粒状污染物设备入口的

废气温度来控制二恶英

这节课就到这里

谢谢大家

固体废物处置与资源化课程列表:

绪论

-绪论

--绪论

第一章 固体废物的环境问题及管理

-1.1 固体废物定义及分类

--1.1 固体废物定义及分类

-1.2 固体废物的特点

--1.2 固体废物的特点

-1.3 固体废物的环境问题

--1.3 固体废物的环境问题

-1.4 固体废物的管理原则

--1.4 固体废物的管理原则

-1.5 我国固体废物的管理体系

--1.5 我国固体废物的管理体系

-第一章 讨论

--关于中国发布“洋垃圾禁令”的讨论

-第一章测试题--作业

第二章 固体废物的产生、特征及采样方法

-2.1 固体废物产生量预测

--2.1 固体废物产生量预测

-2.2 固体废物的性质

--2.2 固体废物的性质

-2.3 危险废物的特性及鉴别

--2.3 危险废物的特性及鉴别

-2.4 固体废物的采样方法

--2.4 固体废物的采样方法

-第二章 讨论

--第二章 讨论

-第二章测试题--作业

第三章 固体废物的收集、运输及中转

-3.1 固体废物的收集方式

--3.1 固体废物的收集方式

-3.2 固体废物的收运系统及其分析方法

--3.2 固体废物的收运系统及其分析方法

-3.3 固体废物的收集路线及规划设计

--3.3 固体废物的收集路线及规划设计

-3.4 固体废物的运输

--3.4 固体废物的运输

-3.5 生活垃圾的中转运输

--3.5 生活垃圾的中转运输

-第三章 讨论

--关于垃圾分类的讨论

-第三章测试题--作业

第四章 固体废物的预处理

-4.1 固体废物的压实

--4.1 固体废物的压实

-4.2 固体废物的破碎(一)

--4.2 固体废物的破碎(一)

-4.3 固体废物的破碎(二)

--4.3 固体废物的破碎(二)

-4.4 固体废物的分选(一)--筛分

--4.4 固体废物的分选(一)--筛分

-4.5 固体废物的分选(二)--重力分选原理

--4.5 固体废物的分选(二)--重力分选原理

-4.6 固体废物的分选(三)--重力分选方法

--4.6 固体废物的分选(三)--重力分选方法

-4.7 固体废物的分选(四)--磁选和电选

--4.7 固体废物的分选(四)--磁选和电选

-4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选

--4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选

-第四章 讨论

--第四章 讨论

-第四章测试题--作业

第五章 固体废物焚烧技术

-5.1 焚烧技术及其发展

--5.1 焚烧技术及其发展

-5.2 固体废物的焚烧特性

--5.2 固体废物的焚烧特性

-5.3 焚烧效果评价及影响因素

--5.3 焚烧效果评价及影响因素

-5.4 焚烧主要参数及热平衡计算

--5.4 焚烧主要参数及热平衡计算

-5.5 固体废物的焚烧系统

--5.5 固体废物的焚烧系统

-5.6 典型焚烧炉工作原理(一)

--5.6 典型焚烧炉工作原理(一)

-5.7 典型焚烧炉工作原理(二)

--5.7 典型焚烧炉工作原理(二)

-5.8 焚烧产生的大气污染物及其控制(一)

--5.8 焚烧产生的大气污染物及其控制(一)

-5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)

--5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)

-5.10 焚烧产生的灰渣及其控制

--5.10 焚烧产生的灰渣及其控制

-第五章 讨论

--垃圾焚烧厂“邻避效应”

-第五章测试题--作业

第六章 固体废物热解技术

-6.1 热解概念及原理

--6.1 热解概念及原理

-6.2 热解的影响因素

--6.2 热解的影响因素

-6.3 固体废物的热解处理技术

--6.3 固体废物的热解处理技术

-第六章 讨论

--第六章 讨论

-第六章测试题--作业

第七章 固体废物堆肥处理技术

-7.1 生物处理的基本概念

--7.1 生物处理的基本概念

-7.2 堆肥化基本概念及发展过程

--7.2 堆肥化基本概念及发展过程

-7.3 堆肥化原理

--7.3 堆肥化原理

-7.4 堆肥化的影响因素及其控制

--7.4 堆肥化的影响因素及其控制

-7.5 堆肥工艺

--7.5 堆肥工艺

-7.6 堆肥设备

--7.6 堆肥设备

-7.7 堆肥产品及其腐熟度评价

--7.7 堆肥产品及其腐熟度评价

-第七章 讨论

--第七章 讨论

-第七章测试题--作业

第八章 固体废物厌氧消化

-8.1 厌氧消化概念及特点

--8.1 厌氧消化概念及特点

-8.2 厌氧消化影响因素

--8.2 厌氧消化影响因素

-8.3 厌氧消化工艺(一)

--8.3 厌氧消化工艺(一)

-8.4 厌氧消化工艺(二)

--8.4 厌氧消化工艺(二)

-8.5 厌氧消化工艺(三)

--8.5 厌氧消化工艺(三)

-8.6 餐厨厌氧案例_陈婷

--8.6 餐厨厌氧案例_陈婷

-第八章 讨论

--第八章 讨论

-第八章测试题--作业

第九章 固体废物填埋处置技术

-9.1 固体废物填埋处置概述

--9.1 固体废物填埋处置概述

-9.2 填埋场分类

--9.2 填埋场分类

-9.3 填埋场总体规划和场址选择

--9.3 填埋场总体规划和场址选择

-9.4 填埋场地表水和地下水控制

--9.4 填埋场地表水和地下水控制

-9.5 填埋气体的产生

--9.5 填埋气体的产生

-9.6 填埋气体收集和处理

--9.6 填埋气体收集和处理

-9.7 渗滤液的产生及性质

--9.7 渗滤液的产生及性质

-9.8 渗滤液的处理

--9.8 渗滤液的处理

-9.9 填埋场防渗系统

--9.9 填埋场防渗系统

-9.10 填埋场终场覆盖与环境监测

--9.10 填埋场终场覆盖与环境监测

-第九章 讨论

--第九章 讨论1

--第九章 讨论2

-第九章测试题--作业

第十章 固体废物系统的生命周期评价

-10.1 生命周期评估的意义_赵岩

--10.1 生命周期评估的意义_赵岩

-10.2 生命周期评估的定义与内容_赵岩

--10.2 生命周期评估的定义与内容_赵岩

-10.3 生命周期评估的方法_赵岩

--10.3 生命周期评估的方法_赵岩

-10.4 生命周期评估的应用_赵岩

--10.4 生命周期评估的应用_赵岩

-第十章测试题--作业

5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)笔记与讨论

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