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燃烧过程中二噁(口英)的生成及排放特性的研究

徐旭

  焚烧技术是国际上普遍采用的垃圾处理技术之一,垃圾焚烧过程中产生的二(口恶)(口英)污染问题引起广泛关注,对其研究已成为当今环境研究的前沿问题。本文系统地介绍了二(口恶)(口英)的理化特性、危害、环境来源以及国内外有关垃圾焚烧二(口恶)(口英)生成和控制的研究进展,并建立了垃圾焚烧炉二(口恶)(口英)的采样、预处理方法和基于高分辨气相色谱-低分辩质谱(HRGC/LRMS)的分析技术。利用热重—傅立叶红外联用仪器研究垃圾有机组分的动力学特性和热解气体的释放特性。研究了加热温度、燃烧气氛和单质硫对前驱物反应生成二(口恶)(口英)的影响。试验结果表明加熟温度和气氛对二(口恶)(口英)生成的影响较大;五氯酚反应时加入单质硫促进了五氯酚脱氯生成低氯苯酚和二(口恶)(口英)。燃煤过程二(口恶)(口英)的生成机理与垃圾焚烧时相同。但燃煤过程生成的二(口恶)(口英)浓度远远低于垃圾焚烧,垃圾燃烧过程中加入煤可以有效抑制二(口恶)(口英)的生成。煤对垃圾焚烧过程中二(口恶)(口英)生成的抑制作用并不能简单地用硫对二(口恶)(口英)抑制作用解释,可能存在其他因素抑制二(口恶)(口英)的生成。本文提出了基于零维模型的流化床焚烧炉的二(口恶)(口英)预测模型,计算结果与多次测试结果接近。建立了基于二(口恶)(口英)的高温气相模型、低温催化模型(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)和低温从头合成模型(de novo synthesis)基础上的炉膛出口烟气中二(口恶)(口英)再生成模型。理论计算结果表明焚烧炉在组织良好的燃烧条件下,燃烧温度大于800℃,停留时间大于2秒,入炉垃圾带入的二(口恶)(口英)分解效率可达99%;烟气温度、温降速率、前驱物浓度、氧浓度、飞灰浓度和飞灰含碳量都对烟气中二(口恶)(口英)的再生成有影响,在烟气温度为300℃~400℃范围最易发生二(口恶)(口英)的再生成反应。提高锅炉尾部烟气的温降速率是减少烟气中二(口恶)(口英)再生成的有效手段。对烟气净化装置的二(口恶)(口英)脱除存在净化装置的运行温度越低,进口飞灰浓度越低,飞灰的清灰时间间隔越短,二(口恶)(口英)脱除效果越好。本文的研究工作得到了国家重点基础研究发展规划项目:煤燃烧过程中微量有机无机类有害污染物的生成与控制规律(G1999022211)、国家重点自然科学基金:垃圾洁净燃烧能源化利用的关键基础研究(N59836210)、国家自然科学基金项目:垃圾焚烧过程二(口恶)(口英)类有机污染物的排放和控制规律研究(N1986259878047)和浙江大学曹光彪高科技发展基金:垃圾焚烧过程中污染物生成、迁移及控制规律的资助。……   
[关键词]:城市生活垃圾;;二噁(口英);呋喃;焚烧;生成;排放特性;控制
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2002年