烟气中二噁英去除工艺综述

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　　【摘要】本文主要阐述了烟气中二噁英去除方法，主要包括催化光化学分解技术、催化过滤技术、电子束分解技术、紫外光/臭氧分解技术以及活性炭吸附技术等。
　　【关键词】烟气;二噁英;去除工艺
　　 有多种方法进一步去除烟气中二噁英，其中包括催化光化学分解技术、催化过滤技术、电子束分解技术、紫外光/臭氧分解技术以及活性炭吸附技术，具体工艺如下：
　　一、二噁英的催化光化学分解技术
　　光化学分解是PCDD和PCDF在环境中转化的主要途径。其产物为氯化程度较低的同系物。而其中毒性最大的TCDD的光化学分解条件较为苛刻，除必须有紫外光外，一般还应有质子给予体和光传导层存在，在自然界中这种条件很难实现。但近年来的研究发现，纳米二氧化钛这一特性可以有效的治理有机物污染。日本名古屋工业技术研究所已开发出使用纳米二氧化钛做光催化剂的净化装置，该装置在长1m左右的圆筒中填充10L涂敷了TiO2的硅胶，将它置于焚烧炉排出气体通过的地方，在290W的紫外线灯光照射下，该装置据称能够清除废气中99%的二噁英和55%的氮氧化物。
　　二、二噁英的催化过滤技术
　　该技术由1998年美国戈尔公司研发的Remedia工艺实现。该技术主要通过催化滤袋解决垃圾焚烧中的二噁英控制难题，成为一种新的技术。Remedia技术其实是一种“表面过滤”技术与“催化过滤”技术的复合技术。工艺系统由ePTFE薄膜与催化底布所组成。底部是一种针刺结构，纤维是由膨体聚四氟乙烯复合催化剂所组成。这种覆膜的催化剂材料能够把PCDD/F在一个低温态（180～260℃）通过催化反应来摧毁PCDD/F，同时在催化介质表面将二噁英分解成CO2、H2O和HCl。这种技术实现了对气态二噁英污染物的摧毁与分解，而不是转移，使废气排放完全达到欧洲标准，它适合于干法除酸工艺中对二噁英污染的控制。
　　三、二噁英的电子束分解技术
　　用高能粒子束（如电子、原子、离子）轰击已气化的有机物分子，可以使其打散为分子碎片，这一原理既可以应用于分子质谱，也可以应用于气态有机污染物的治理。2002年，日本原子能研究所的科学家率先应用这一原理开发出电子束分解二噁英污染物的技术。
　　该技术使用电子束让废氣中的空气和水生成活性氧等易反应性物质，进而破坏二噁英的化学结构。该技术所在垃圾焚烧厂实验得到的结果是：焚烧一般的生活垃圾，按每小时产生的1000m3废气计算，施加30万伏的电压生成的电子束（电流40mA、带宽45cm）可把其中的二噁英分解和清除90%以上。该技术目前的主要缺点是能耗太大，效率不够高，只适用于低浓度的二噁英污染物的治理。目前国外对于该技术的研究方向主要集中于如何利用催化剂与添加剂降低能耗，提高分解效率。
　　四、二噁英的紫外光/臭氧分解技术
　　臭氧直接氧化法是利用臭氧的强氧化性直接氧化分解有机污染物，是治理有机污染物的一种重要方法。但此方法不可直接应用于气态二噁英的治理，因为二噁英的性质及其稳定，只在高温下发生氧化反应，而在此温度下臭氧并不能稳定存在。但如果二噁英溶解于水中，则可以通过催化作用使臭氧分解成OH自由基，大大提高分解二噁英的效率。2002年日本仓纺公司开始着手研发的紫外光/臭氧分解技术正是应用了这一原理。该技术通过紫外光照射溶解在水中的臭氧，使其分解产生OH自由基，自由基对水中的二噁英进行氧化分解。该技术的最终目标是分解水中99.9%的二噁英。目前该技术不能用于直接分解烟气中的气态二噁英，但可以用于废物焚烧飞灰浸出液的二噁英处理。
　　五、二噁英的活性炭吸附技术
　　活性炭吸附脱除烟气中的二噁英是目前世界上应用最为广泛的废物焚烧烟气净化技术。该技术主要操作是向烟气中喷入活性炭粉末，以吸收烟气中的二噁英。该方法不仅可以吸附二噁英气体，同时也可以吸附其他多种有害气体，而且还具有投资少、效率高、方便使用，技术门槛低等优点，因此广受各废物焚烧企业欢迎。但其缺点也十分明显，一是营运成本高，需要消耗大量高价的活性炭粉末，无形中增加了运行成本;二是与其他可以破坏二噁英的处理方法相比，活性炭吸附法只是实现了二噁英的转移，降低了它的危害性，并没有彻底的解决问题。目前较为流行的处理方法是将使用后的活性炭粉加沥青或水泥固化，直接用作路基或建材，或直接安全填埋，防止其吸收的二噁英继续污染环境。
　　综上分析，工业上通常采用活性炭吸附技术去除烟气中的二噁英。通过变频控制输送量，向烟气中添加粉状活性炭，在低温（200℃）下二噁英类物质极易被活性炭吸附，活性炭通过干式发应器切相喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步吸附，混合后的烟气均匀进入袋式除尘器，活性炭颗粒被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续吸附有害物质，显著的提高了二噁英类物质的去除率。
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