1、二恶英的物性、来源、机理及解决方法2目录1. 二恶英的物性、来源、机理及解决方法 .31.1 二恶英物性分析 .3名称 3结构 3物性 31.2 二恶英的污染源 .41.3 二恶英的生成机理及影响因素 .41.3.1 二恶英的“de novo”反应机理及模型 .51.3.2 二恶英的低温前驱物催化反应机理(200500) 51.3.3 二恶英的高温气相反应机理(500800) 71.3.4 影响二恶英生成的因素 .81.3 PCDD /Fs 控制措 施 931. 二恶英的物性、来源、机理及解决方法1.1 二恶英物性分析名称二恶英是多氯二苯并对二恶英 PCDDs 及多氯二苯并呋喃 PCDFs 这
2、两类化合物的统称。狭义的二恶英是指 2，3，7，8-四氯二苯并对二恶英（TCDD） ，因其在二恶英类物质中毒性最强，所以有时国内学术界所指的二恶英特指该物质。结构二恶英为含有 2 个或 1 个氧键连结 2 个苯环的含氯有机化合物。由 2 个氧原子联结 2 个被氯原子取代的苯环为 PCDDs；由 1 个氧原子联结 2 个被氯原子取代的苯环为 PCDFs。每个苯环上都可以取代 1 4 个氯原子，形成众多的异构体，其中 PCDDs 有 75 种异构体，PCDFs 有 135 种异构体。其分子结构如下图所示：物性1、分子量 321.96。2、白色结晶体。3、熔点为 302305， 705开始分解， 8
3、00时 21s 完全分解。Comment 木木木木1: 赵毅、张玉海、闫蓓. 二恶英的生成及污染控制J. 环境污染治理技术与设备,2006,(7):1-744、极难溶于水，可溶于大部分有机溶剂，有极强脂溶性。常温下在水中的溶解度为 7.210-6 mg/ L，在二氯苯的溶解度为 1400mg/ L。 5、性质稳定 。土壤中的半衰期为 12a，气态二恶英在空气中光化学分解的半衰期为 8.3d，体内的半衰期估计为 7至 11年。1.2 二恶英的污染源20世纪 90年代初世界范围大气中二恶英的来源(kg TEQ /a)Sources ofPCDD /Fs in air in the world来 源
4、 排放量 波动范围城市废弃物焚烧 1130 6801158粘合剂及危险废弃物焚烧 680 400900金属生产 350 210490粘合剂(非燃危险品) 320 190450医院废弃物焚烧 84 49119铜再生循环利用 78 47109含铅汽油燃烧 11 616不含铅汽油燃烧 1 0.61.4合计 3000 240036001.3 二恶英的生成机理及影响因素目前几种被接受的 PCDD /Fs生成机理主要有:1、从头合成(De nove)反应机理2、前驱物合成机理3、高温气相反应机理4、直接释放机理从头合成反应机理被广大学者认为是 PCDD /Fs的主要生成途径，其次为前驱物合成机理，而直接释
5、放则是最为次要的生成途径。Comment 木木木木2: MilliganMS,AltwickerE R.Chlorophenol reaction on fly ash 2:equilibrium surface coverage and global kineticsJ.Environ Sci Technol.,1996,30:230-236.51.3.1二恶英的“de novo”反应机理及模型二恶英可以由化学结构不相近的化合物如聚氯乙稀(PVC)或不含氯的有机物如聚苯乙烯、纤维素、木质素、煤和颗粒碳与氯源反应生成。更重要的是碳、氢、氧和氯等元素通过基元反应生成二恶英，在从头合成反应所需的氯
6、主要由Deacon Process反应生成，即在催化剂(Cu2+) 的作用下，从 HCl转化而来。“de novo”反应生成二恶英时(最佳反应温度 300)，飞灰可以被看作碳源、催化剂和氯源。颗粒上碳的氧化反应可以形成 PCDDs和 PCDFs。二恶英“de novo”合成反应的理论模型及反应速率表达式表中：D 表示二恶英；Ar 表示其它的含碳产物；s 表示固相；g 表示气相；C-焚烧炉飞灰的含碳量(g/g)；O2-氧气的分压力；PCDD/F-二恶英的含量( g/g)；t-反应时间(min)。1.3.2二恶英的低温前驱物催化反应机理(200500)二恶英的低温前驱物催化反应包括气相前驱物的生成
7、、气相前驱物与飞灰表面吸附前驱物的异相催化生成及固相前驱物的生成，如下图所示。低温催化反应的前驱物可以是氯酚、氯苯等化学结构与二恶英相似的前驱物，也可以是分子结构不相似的不含氯有机物，如脂肪族化合物、芳香族化合物、乙炔和丙Comment 木木木木3: Ghorishi S B,ltwicker E R.Rapid high temperature formation of PCDD/Fs in the bed region of a hetergenous spouted bed combustor:development of a mediated model for the formation of dioxinsJ.Hazardous Waste2）SCR 系统能有效分解气相中的 PCDD /Fs,且分解作用大于对颗粒相中 PCDD /Fs的分解作用 ,并且对颗粒相中的 PCDD /Fs分解作用则随取代氯数目的增多而降低。选择性催化还原剂(SCR)对PCDD/Fs的催化分解缺点：与活性炭吸附系统对 PCDD /Fs的简单相转移相比 ,SCR系统降解了气相中的 PCDD /Fs,且 PCDD /Fs的排放总量也没有增加。其它PCDD /Fs烟气净化技术
