二惡英的降解
(一)二惡英在有機(jī)溶劑中的光降解
二惡英在氯仿中的光降解:二惡英具有極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,難以化學(xué)分解和生物降解,光降解可能是環(huán)境中二惡英轉(zhuǎn)化的重要途徑,因此有關(guān)二惡英光降解速率和機(jī)理研究是其研究的熱點(diǎn)。一般認(rèn)為二惡英在水中溶解度極小,光降解速率也很低,但在有機(jī)溶劑光解時(shí),反應(yīng)速率較大,主要降解機(jī)理為脫氯反應(yīng),符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。降解速率與有機(jī)溶劑極性和給予氫能力有關(guān)。與國外文獻(xiàn)相比較,這是二惡英降解最快體系之一。
PCDDS在四氯化碳中的紫外光解:一般認(rèn)為,溶液中必須存在著H給予體,PCDDS的光解才能進(jìn)行,有機(jī)溶劑中典型的降解過程為脫氯反應(yīng),實(shí)驗(yàn)證實(shí),在CCl4這種不含H給予體的溶劑中PCDDS也能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)并降解生成氯代苯。PCDDS在CCl4中的紫外光解速率很快,在實(shí)驗(yàn)條件下 PCDDS消失95%的時(shí)間約為4~8min。
(二)二惡英的微生物降解
前面提到二惡英具有極強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性,難以生物降解。但如今它還是頗受國外重視,被認(rèn)為是一種成本低,見效快的生物治理方法,但該技術(shù)在消除二惡英污染上仍未取得突破性進(jìn)展。研究表明,從國外學(xué)者所試用過的菌類結(jié)果來看,一氯代二惡英比較容易降解,二至四氯代二惡英能夠降解,但降解量很少。隨著氯原子數(shù)目的增加,降解更為困難。所以微生物降解法還處于一個(gè)試驗(yàn)階段,還不成形。
二惡英的抑制
(一)抑制二惡英再合成的方法
焚燒:氧化反應(yīng)
Dioxins再合成最糟糕的觸媒………CuCl2與未燃碳元素
① 銅與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生CuO。
CuO+2HCl CuCl2+H2O
☆ CuCl2與其它金屬氯化物相比,是數(shù)百~數(shù)千倍的Dioxins 再合成觸媒。
氣化:還原反應(yīng)
①灰中存在有0.5%左右的未燃碳元素。氣化爐中雖然有銅,但由于缺乏氧氣,CuO無法產(chǎn)生。
②在下一程的熔融爐里進(jìn)行徹底燃燒,所以幾乎沒有未燃 碳元素。
▲這樣,氣化·熔融就可以抑制Dioxins的再合成。
(二)能抑制放出二惡英的“功能袋”
近年來,由都市垃圾焚燒設(shè)備釋放出的二惡英類及重金屬等已成為社會(huì)問題,人們迫切要求開發(fā)一種可降低其含量,并且是低成本高度無害化的處理技術(shù)。這之間由日本住友化學(xué)工業(yè)研制開發(fā)的“功能袋”就達(dá)到了這一目標(biāo)?!肮δ艽?,是由添加了特殊氧化鋁的氫氧化鋁/聚乙烯復(fù)合樹脂薄膜制成。經(jīng)煅燒的氫氧化鋁可生成活性氧化鋁,而活性氧化鋁又可用為吸附劑以及催化劑載體。通常,加熱氫氧化鋁會(huì)放出結(jié)晶水、生成活性氧化鋁階段,再加熱變成α-氧化鋁。
氫氧化鋁(Al2O3·3H2O) 活性氧化鋁(Al2O3)α-氧化 鋁(α-Al203)
焚燒爐的操作溫度范圍為800~1000℃,因此,在焚燒爐內(nèi)被處理的“功能袋”中填充的氫氧化鋁按上述反應(yīng)進(jìn)行,變成活性氧化鋁。后者的比表面約100~200m22/g,可用作化學(xué)物質(zhì)的吸附劑,還能促進(jìn)燃燒效果。
爐內(nèi)生成的活性氧化鋁一部分作為焚燒灰被回收,另一部分隨排出氣體經(jīng)煙道飛到集塵器。飛散的活性氧化鋁在煙道或集塵器內(nèi)吸附排出氣中的有害物質(zhì)二惡英。吸有二惡英的活性氧化鋁在集塵器內(nèi)與飛散灰一起被回收,這樣就可降低排氣中二惡英的溶度。同時(shí),使用的特殊氫氧化鋁,幾乎全部可在集塵器內(nèi)被回收,因此排氣中的粉塵溶度并不增加。被回收的焚燒灰和飛散灰中還含有活性氧化鋁。這些灰粉在填埋時(shí),其中的活性氧化鋁還會(huì)吸附著重金屬,防止其流出污染環(huán)境。
(一)二惡英在有機(jī)溶劑中的光降解
二惡英在氯仿中的光降解:二惡英具有極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,難以化學(xué)分解和生物降解,光降解可能是環(huán)境中二惡英轉(zhuǎn)化的重要途徑,因此有關(guān)二惡英光降解速率和機(jī)理研究是其研究的熱點(diǎn)。一般認(rèn)為二惡英在水中溶解度極小,光降解速率也很低,但在有機(jī)溶劑光解時(shí),反應(yīng)速率較大,主要降解機(jī)理為脫氯反應(yīng),符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。降解速率與有機(jī)溶劑極性和給予氫能力有關(guān)。與國外文獻(xiàn)相比較,這是二惡英降解最快體系之一。
PCDDS在四氯化碳中的紫外光解:一般認(rèn)為,溶液中必須存在著H給予體,PCDDS的光解才能進(jìn)行,有機(jī)溶劑中典型的降解過程為脫氯反應(yīng),實(shí)驗(yàn)證實(shí),在CCl4這種不含H給予體的溶劑中PCDDS也能發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)并降解生成氯代苯。PCDDS在CCl4中的紫外光解速率很快,在實(shí)驗(yàn)條件下 PCDDS消失95%的時(shí)間約為4~8min。
(二)二惡英的微生物降解
前面提到二惡英具有極強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性,難以生物降解。但如今它還是頗受國外重視,被認(rèn)為是一種成本低,見效快的生物治理方法,但該技術(shù)在消除二惡英污染上仍未取得突破性進(jìn)展。研究表明,從國外學(xué)者所試用過的菌類結(jié)果來看,一氯代二惡英比較容易降解,二至四氯代二惡英能夠降解,但降解量很少。隨著氯原子數(shù)目的增加,降解更為困難。所以微生物降解法還處于一個(gè)試驗(yàn)階段,還不成形。
二惡英的抑制
(一)抑制二惡英再合成的方法
焚燒:氧化反應(yīng)
Dioxins再合成最糟糕的觸媒………CuCl2與未燃碳元素
① 銅與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生CuO。
CuO+2HCl CuCl2+H2O
☆ CuCl2與其它金屬氯化物相比,是數(shù)百~數(shù)千倍的Dioxins 再合成觸媒。
氣化:還原反應(yīng)
①灰中存在有0.5%左右的未燃碳元素。氣化爐中雖然有銅,但由于缺乏氧氣,CuO無法產(chǎn)生。
②在下一程的熔融爐里進(jìn)行徹底燃燒,所以幾乎沒有未燃 碳元素。
▲這樣,氣化·熔融就可以抑制Dioxins的再合成。
(二)能抑制放出二惡英的“功能袋”
近年來,由都市垃圾焚燒設(shè)備釋放出的二惡英類及重金屬等已成為社會(huì)問題,人們迫切要求開發(fā)一種可降低其含量,并且是低成本高度無害化的處理技術(shù)。這之間由日本住友化學(xué)工業(yè)研制開發(fā)的“功能袋”就達(dá)到了這一目標(biāo)?!肮δ艽?,是由添加了特殊氧化鋁的氫氧化鋁/聚乙烯復(fù)合樹脂薄膜制成。經(jīng)煅燒的氫氧化鋁可生成活性氧化鋁,而活性氧化鋁又可用為吸附劑以及催化劑載體。通常,加熱氫氧化鋁會(huì)放出結(jié)晶水、生成活性氧化鋁階段,再加熱變成α-氧化鋁。
氫氧化鋁(Al2O3·3H2O) 活性氧化鋁(Al2O3)α-氧化 鋁(α-Al203)
焚燒爐的操作溫度范圍為800~1000℃,因此,在焚燒爐內(nèi)被處理的“功能袋”中填充的氫氧化鋁按上述反應(yīng)進(jìn)行,變成活性氧化鋁。后者的比表面約100~200m22/g,可用作化學(xué)物質(zhì)的吸附劑,還能促進(jìn)燃燒效果。
爐內(nèi)生成的活性氧化鋁一部分作為焚燒灰被回收,另一部分隨排出氣體經(jīng)煙道飛到集塵器。飛散的活性氧化鋁在煙道或集塵器內(nèi)吸附排出氣中的有害物質(zhì)二惡英。吸有二惡英的活性氧化鋁在集塵器內(nèi)與飛散灰一起被回收,這樣就可降低排氣中二惡英的溶度。同時(shí),使用的特殊氫氧化鋁,幾乎全部可在集塵器內(nèi)被回收,因此排氣中的粉塵溶度并不增加。被回收的焚燒灰和飛散灰中還含有活性氧化鋁。這些灰粉在填埋時(shí),其中的活性氧化鋁還會(huì)吸附著重金屬,防止其流出污染環(huán)境。

