指示物與二惡英生成關(guān)聯(lián)機(jī)理研究及其在線監(jiān)測.pdf

1、能源生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今社會面臨的兩大挑戰(zhàn)，廢棄物資源化利用過程中持久性有機(jī)物二次污染備受矚目。二惡英是危害性最強(qiáng)的持久性有機(jī)污染物，對環(huán)境和人類危害極大。隨著國內(nèi)外學(xué)者對二惡英生成和控制研究的不斷深入，尋求一種快速準(zhǔn)確的二惡英檢測方法成為一個新的研究熱點(diǎn)。 本文主要開展了二惡英在線實(shí)時監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)性研究工作，重點(diǎn)研究多環(huán)芳烴作為二惡英在線檢測替代物(指示物)的可行性。主要研究內(nèi)容如下： 1)選取多環(huán)芳烴苊，研究了在不

2、同模擬飛灰催化以及氣氛中存在氯氣的情況下生成二惡英的分布特性，同時結(jié)合熱重分析和反應(yīng)后殘渣的X-射線衍射分析，研究了催化劑在多環(huán)芳烴生成二惡英過程中的作用機(jī)理。結(jié)果表明，二惡英生成總量大小依次為CuCl2/Cl2，CuCl2/FeCl3，CuCl2，CuO/CuCl2。各氯源的供氯能力Cl2＞FeCl3＞CuCl2，反應(yīng)過程中金屬氯化物通過金屬配位體提供氯。 2)研究了各種多環(huán)芳烴在燃后低溫區(qū)條件下催化生成二惡英同系物分布特性，

3、揭示其反應(yīng)途徑。多環(huán)芳烴主要發(fā)生從頭合成反應(yīng)生成二惡英，生成二惡英以PCDFs為主。芴、菲、聯(lián)苯生成PCDFs占PCDD/Fs總量達(dá)95％以上，芘為92％，蒽和萘相對較低，也都達(dá)到81％；化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)部分的芴、菲和聯(lián)苯生成PCDFs的量要大大高于不具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的蒽和萘。芘具有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)，但是在低溫區(qū)發(fā)生分子結(jié)合增長反應(yīng)，生成soot；高環(huán)多環(huán)芳烴裂解生成PCDFs以菲結(jié)構(gòu)和聯(lián)苯結(jié)構(gòu)為中間產(chǎn)物。 3)研究了爐排爐和流化床爐

4、兩種大型垃圾焚燒爐多環(huán)芳烴和二惡英的排放特性。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對多環(huán)芳烴和二惡英的排放進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，以萘和芴與二惡英的關(guān)聯(lián)性最好，其中萘與二惡英總量相關(guān)系數(shù)為r2=0.7326，與二惡英毒性當(dāng)量相關(guān)系數(shù)為r2=0.7443。萘、芴和苯并芘與二惡英總量多元線性回歸與二惡英總量相關(guān)系數(shù)達(dá)r2=0.8120。 4)采用飛行時間質(zhì)譜儀對多環(huán)芳烴純物質(zhì)揮發(fā)和實(shí)際煙氣中有機(jī)化合物進(jìn)行了在線檢測。結(jié)果表明，飛行時間質(zhì)