医疗废物焚烧炉启炉过程二英排放特性

选择了位于华东地区的某医疗废物焚烧处置设施开展启炉过程与正常工况下烟气和飞灰的二英排放特性对比研究。数据显示,启炉后期烟气中二英的浓度达到1.68 ng I-TEQ·m-3,在焚烧炉温度稳定以后12 h,达到2.77 ng I-TEQ·m-3,飞灰中二英毒性当量水平也达到4.5 ng I-TEQ·g-1。启炉过程中烟气中气相二英所占比例逐渐增加,从平均占到50%增加到超过90%。启炉过程中烟气二英排放速率高于其正常达标时的排放水平,最高值为58.1μg I-TEQ·h-1,超过正常排放的40倍。一个启炉周期二英的排放总量达到0.785 mg I-TEQ,达标正常工况下二英的年排放总量为8.4 mg I-TEQ,按照平均每年3次启炉来计算,启炉过程二英的排放量占到全年正常排放的28%。     

高含氯固体废弃物流化床气化的二噁英生成特性

针对固体废弃物资源化过程中普遍关心的二噁英生成问题,利用自行设计建造的流化床气化综合实验平台对高含PVC模拟垃圾进行了流化床气化实验,讨论了PVC含量、空气计量系数对二噁英生成特性的影响规律。结果显示,对于PVC含量为20%的模拟垃圾,在空气计量系数由1.2降至0.4时,单位PVC的二噁英生成量和毒性当量分别由146.53 ng·g^-1和20.71 ng I-TEQ·g^-1降至2.07 ng·g^-1和0.31 ng I-TEQ·g^-1;在空气计量系数同为0.4时,随着PVC含量由20%降至1%,单位PVC的二噁英生成量及其毒性当量由23.54 ng·g^-1和3.49 ng I-TEQ·g^-1降至2.07 ng·g^-1和0.31 ng I-TEQ·g^-1。因此,在固废处理过程中,二噁英的生成风险随着PVC含量的增加而增加,而气化和低空气计量系数有利于抑制二噁英的生成。     

烧结烟气FOSS法氧化脱硝工艺监测研究

以FOSS法氧化脱硝工艺产生的烧结烟气为研究对象开展监测研究，首先介绍了脱硝工艺的基本原理和特点，然后开展了氧化法脱硝工艺监测方法研究，确定了废气及灰样检测方法。烟气监测结果表明，在工艺正常运行的情况下烟气中氮氧化物排放质量浓度能控制在50 mg·m^-3以下，NO_x脱除效率超过80%，满足钢铁行业超低排放要求；灰样流向分析显示，有相当一部分烟气中的氮元素以NO₂^-和NO₃^-的形式被固定在脱硝废灰中，且废灰脱硝前后均有较高质量分数Cl^-，建议加强其脱硝反应后灰渣的管理以防高浓度含氯废水泄漏。     

焦炭行业二噁英产生机理及排放特征

二噁英是一类持久性有机污染物,多为燃烧或化工过程中无意形成,有强致癌性。而焦炭行业是一类潜在的二噁英排放源,通过总结国内外现有研究成果,阐明了焦炭行业二噁英产生环节主要为装煤、推焦和熄焦过程排放的烟气和飞灰;二噁英产生机理主要为从头生成;二噁英排放特征为多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的含量明显高于多氯代二苯并二噁英(PCDDs),且烟气二噁英排放因子大于飞灰二噁英排放因子。     

炉排式生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英异构体组分特征

为了解炉排式生活垃圾焚烧炉二噁英产生、排放水平及其异构体组分特征,选取深圳市某垃圾焚烧发电厂4台炉排式焚烧炉,于2013年10月21~26日对其烟气净化设施进、出口断面同步进行废气二噁英监测,并通过高分辨气相色谱/高分辨质谱联用仪(HRGC-HRMS)分析获得二噁英浓度和异构体组分特征。结果表明,炉排式生活垃圾焚烧炉烟气中二噁英主要由高氯代PCDD/Fs组成,当量毒性贡献最大的有毒单体为2,3,4,7,8-PeCDF;二噁英排放浓度范围在0.015~0.072 TEQng/Nm~3之间;有毒六氯代HxCDF单体及其浓度总和均与二噁英I-TEQ呈现出较高相关性,相关系数R~2均在0.96以上,均可作为炉排式垃圾焚烧炉烟气中二噁英I-TEQ的指示物。     

飞灰酸碱性对二噁英从头合成的影响

飞灰表面的酸碱性对二噁英的从头合成反应影响较大,不仅能够改变二噁英的生成量,而且对二噁英同分异构体的分布也存在一定的影响。本文通过在实验室可控条件下添加不同比例的Ca(H₂PO₄)₂和CaO酸碱性物质,改变模拟飞灰表面的pH,研究不同酸碱性对二噁英从头合成反应的影响。研究表明,添加5%(质量)的Ca(H₂PO₄)₂时,飞灰表面的pH由原始的5.5下降至4.3,二噁英总量增加,而毒性当量基本不变;添加20%(质量)的Ca(H₂PO₄)₂时,pH降低到3.6,生成的二噁英总量和毒性当量均下降;而添加0.4%(质量)、5%(质量)和20%(质量)的CaO调节pH至9.8、12.4和12.6时,二噁英总量及毒性当量均有减少。因此,飞灰表面碱性环境较酸性环境对二噁英从头合成反应的抑制效果好。此外,本文还研究实际焚烧炉飞灰中二噁英总量与碱酸比的相关性,结果表明流化床飞灰中二噁英总量与碱酸比的相关系数高达0.95,而炉排炉飞灰中两者之间不存在相关性。     

小型医疗废物解耦焚烧处理系统的实验验证

由于医疗废物对人体和环境的危害性，即使是少量医疗废物也需要及时快速无害化处理，这对那些偏远而分散设置的众多中小型医疗机构十分重要。但是，目前还缺乏有效的小型医疗废物清洁高效处理成套技术，难以实现对其快速无害化和减量化处理的需求。本工作针对现有小型医疗废物焚烧处理面临的燃烧与烟气净化方面的问题，基于解耦燃烧原理设计了一种适宜分散性医疗废物高度集成清洁处理的焚烧炉和系统，并进行实验测试。结果表明，解耦焚烧炉可充分实现医疗废物的高效燃烧、抑制氮氧化物(NO_x)和二噁英(PCDD/Fs)的生成；两级湿法小型烟气净化装置可使烟气急速降温以避免二噁英的生成，同时可高效脱除酸性物质和粉尘(PM)。典型混配医疗废物经系统处理后，烟气污染物NO_x,SO₂,PM,CO和PCDD/Fs等的排放浓度按O₂浓度11vol%的折算值分别低于123,1.8,38,53 mg/m³和0.31 ng I-TEQ/m³。新开发的小型医疗废物焚烧处理系统采用燃烧与净化一体化集成设计，结构紧凑，...     

电石渣喷淋吸收烟气二氧化硫工艺及动力学

在喷淋吸收装置中对电石渣浆液吸收SO₂进行了系统研究。研究结果表明：脱硫效率随烟气SO₂浓度的增加先升高,然后下降;随体系pH的增加而升高,pH从3升到13时,脱硫效率由52.3%升到94.7%;增加浆液电石渣浓度和减小电石渣粒径均有利于SO₂的吸收去除;液气比从10 L·m^-3增加到50 L·m^-3时,脱硫效率提高了59.9%;以电石渣烟气脱硫的化学反应为基础,建立电石渣烟气脱硫反应动力学模型,总反应级数n=α+β=1.67,反应活化能E_a=51396.59 J·mol^-1,频率因子k₀=0.37894×10⁶(mol·m^-3)^-0.67·s^-1。     

循环流化床中烟气飞灰汞迁移规律

在小型热态循环流化床试验台上进行褐煤、烟煤、无烟煤燃烧试验,研究3种典型煤的烟气气态汞和飞灰颗粒汞迁移规律。试验结果表明：褐煤、烟煤、无烟煤在燃烧过程中,炉膛温度、空截面风速、给煤量以及煤颗粒大小变化时,汞元素在烟气和飞灰之间的迁移规律相似;降低炉膛密相区温度和增大炉膛空截面风速可促进烟气气态总汞Hg^T（g）迁移到飞灰颗粒汞Hg（p）中,同时也促进烟气气态零价汞Hg⁰（g）向烟气气态二价汞Hg²⁺（g）和Hg（p）转化;增加给煤量,烟气气态总汞Hg^T（g）和烟气气态零价汞Hg⁰（g）减少,飞灰颗粒汞Hg（p）含量增加,并且影响Hg⁰（g）的转化;选择合适的煤颗粒粒度可以促进Hg⁰（g）的转化以及Hg^T（g）向Hg（p）迁移。随燃烧工况的变化,3种煤Hg^T（g）、Hg（p）和Hg⁰（g）含量变化趋势相似,但含量相差较大,Hg⁰（g）占Hg^T（g）的比例y值也不同,其中无烟煤的y值高于烟煤和褐煤的y值。     

基于硫基循环抑制技术的危险废物焚烧炉二(口恶)英排放的控制

依托某危险废物焚烧炉(50 t·d^-1)开发了一套硫基循环抑制及飞灰低温热处置联用控制二(口恶)英排放的中试平台,研究了该系统对硫基的循环累积能力及对烟气中二(口恶)英合成的抑制能力.系统利用吸附剂吸附了烟气中SO₂,并在低温热处置装置中将吸附剂中SO₂脱附回烟气中,实现SO₂循环.试验结果表明,该系统能连续稳定运行,对烟气中的SO₂具有一定的富集累积能力,添加一定量外源硫基物质后系统中烟气SO₂能维持在100 mg·m^-3左右,对整体二(口恶)英排放因子的去除率达80%以上.可见,该硫基循环抑制技术对废物处理过程中二(口恶)英减排具有重要指导价值,且长期稳定运行对控制二(口恶)英低排放起关键作用,但该中试系统的相关参数需进一步优化.     

Variation of toxic pollutants emission during a feeding cycle from an updraft fixed bed gasifier for disposing rural solid waste

The variation of toxic pollutants emission during a feeding cycle was examined by field monitoring from a batch feeding updraft fixed bed gasifier for disposing rural domestic solid waste. Results showed that the content of oxygen in flue gas gradually increased, while SO_2 and HCl in flue gas decreased with time after feeding in a whole feeding cycle. Although large amount of CO was produced during the gasifying, low CO content in flue gas could be obtained after the heat treatment with an electric heating device. The distribution characteristics of dioxin congeners in flue gas indicted the re-synthesis of dioxins after flue gas heating, and the increase of oxygen promoted the synthesis of dioxins. The emission content of dioxins could meet the standard(0.1 ng I-TEQ·m~(-3),GB18458-2014) of China when the oxygen content was controlled below 8.3%. Hence, for a batch feeding gasifier,low oxygen condition should be offered by reducing air intake at the later stage of feeding cycle in order to decrease the re-synthesis of dioxins after the flue gas heating.     

SO2抑制二英从头合成的实验及其过程模拟

实验研究了不同温度下SO₂对二 英（PCDD/Fs）从头合成的抑制特点,运用HSC Chemistry 6.1软件对主要无机化学反应过程进行模拟,探究了SO₂的抑制机理。结果表明,SO₂对PCDD/Fs总浓度和I-TEQ浓度的抑制效果随温度的升高而增强。PCDD/Fs总浓度和I-TEQ浓度抑制率从200℃不足20%分别提高到300℃时的75.6%和77.3%及400℃时的89.2%和80.5%;SO₂的添加促进了PCDD/Fs尤其是PCDDs同系物分布的低氯代化。在从头合成的高温段和低温段,SO₂分别侧重抑制PCDFs和PCDDs。相平衡计算和Gibbs自由能计算表明,SO₂优先与催化剂CuCl₂反应生成无催化活性的CuSO₄,其次与氯源Cl₂反应,最终实现PCDD/Fs的生成抑制。模拟结果对现有硫基抑制机理进行了验证和补充,对高效、廉价抑制剂的开发及工程使用具有重要意义。     

五氯酚在飞灰表面低温反应生成二口恶英特性

在管式炉上研究了不同试验条件飞灰/五氯酚生成二口恶英的分布特性.采用色质联机(HRGC/LRMS)测定了PCP中以及生成产物中的二口恶英含量.结果表明，生成产物中的二口恶英主要以气态形式存在，总的二口恶英中以PCDDs为主，比例高于97％，PCDDs中主要同系物是六至八氯代PCDDs.分析了飞灰含量以及氧含量对二口恶英生成的影响，二口恶英生成量随着飞灰中含碳量的增加而增大，氧含量是控制二口恶英生成的关键因素，氧含量在6.7％时生成的二口恶英总量及毒性当量值最小.对试验中产生的二口恶英进行了质量平衡，为进一步研究垃圾焚烧过程中二口恶英排放以及分布特性打下基础.     

载气流量及升温速率对污染土壤中多氯联苯热脱附的影响

利用小型管式炉进行了载气流量和升温速率对多氯联苯污染土壤的热脱附过程影响的实验研究。结果表明流量的增大对多氯联苯含量和毒性当量的去除效率影响不大,载气流量小于400 ml·min^-1时,气相中的脱附量明显增大,载气流量大于400 ml·min^-1则脱附量变化较小,而多氯联苯的毒性当量则随着载气流量增大呈线性增加趋势。实验结果还表明污染土壤中多氯联苯变化速率与升温速率呈明显的正线性相关,随着升温速率增加,污染土壤中多氯联苯去除效率总体呈上升趋势,毒性当量去除效率降低。总体结果分析可以看到升温速率越大,总体效果也越好。污染土壤经热脱附处理后气固相的二 英毒性当量则有不同程度提升,尤其气相内检测到了大量多氯二苯并呋喃生成。     

WGS法烟气脱硫技术在RFCC装置上的应用

介绍中国石油大庆石化公司炼油厂1.0 Mt·a~(-1)重油催化裂化装置对WGS烟气脱硫技术的应用和优化情况。结果表明,WGS工艺脱硫、脱尘效果显著,净化后烟气中SO2平均含量由167 mg·m~(-3)降至5 mg·m~(-3),颗粒物平均含量由55 mg·m~(-3)降至4 mg·m~(-3),优于规定的排放烟气SO_2浓度≤200 mg·m~(-3)以及颗粒物浓度≤50 mg·m~(-3)标准。每年减少SO_2排放量170 t和颗粒物排放量54 t,大大改善了空气质量。     

Degradation of PCDD/Fs in MSWI fly ash using a microwave-assisted hydrothermal process

In this work, microwave treatment was introduced to a hydrothermal treatment process to degrade PCDD/Fs (Polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans) in municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash. Three process additives (NaOH, Na₂HPO₄, H₂O), temperatures (150℃, 185℃, 220℃) and reaction times (1 h, 2 h, 3 h) were investigated to identify their effect on the disposal of fly ash samples through orthogonal experiments. High-resolution gas chromatography-mass spectrometry (HRGC/MS) was applied to determine the PCDD/F concentrations in MSWI fly ash. The experimental results revealed that 83.7% of total PCDD/Fs was degraded. Reaction temperature was the most important factor for the degradation of the total PCDD/Fs. Both direct destruction and chlorination reactions (the chlorination degree of PCDFs increased) took part in the degradation of PCDD/Fs in fly ash, which was a new discovery. Several PCDD/F indexes determined by the concentration of indicative congeners were found to quantitatively characterize the dioxin toxicity of the fly ash. Furthermore, heavy metals in the fly ash sample were solidified using microwave-assisted hydrothermal treatment, which provided an experimental basis for the simultaneous disposal of dioxins and heavy metals. Thus, the microwave-assisted hydrothermal process should be considered for the future disposal of MSWI fly ash.     

新型硫转移剂在催化裂化装置上的工业应用

在蓝星石油有限公司济南分公司催化裂化装置上进行新型RFS09烟气硫转移剂的工业应用。结果表明,在原料硫质量分数0.7%~0.9%和RFS09硫转移剂加注量5%情况下,再生烟气SO_2≤100 mg·m~(-3),达到环保法规要求,按空白SO_2浓度约1 200 mg·m~(-3)计算,再生烟气SO_2脱除率大于90%。RFS09硫转移剂试用期间,总液收和油浆收率等主要产物分布未出现异常变化,再生烟气粉尘浓度和油浆固含量保持稳定。     

离子液体水溶液吸收模拟烟气中SO2

建立了一套放大脱硫装置, 利用该装置研究了乙醇胺乳酸盐([MEA]L)水溶液在不同条件下吸收SO₂的性能, 确定出了较优的实验条件, 并在该条件下进行吸收-解吸SO₂循环实验。研究结果表明:烟气中SO₂的去除率随[MEA]L中水分的增加而增加;SO₂的去除率随着气液比的减少而增加, 在气液比为420, SO₂浓度为2850～14280 mg·m^-3范围内时, 出口烟气中SO₂浓度均小于285 mg·m^-3, 满足排放标准;烟气中的CO₂对[MEA]L水溶液吸收SO₂没有影响;利用蒸汽对富液进行解吸再生, 解吸后的贫液可以继续使用, 并且仍具有很高的SO₂去除率。     

Mn-Ce-Co-Ox/PPS催化滤料催化降解气相二英的研究

通过原位氧化法一步制备得到Mn-Ce-Co-O_x/PPS催化滤料,研究了催化剂负载量对Mn-Ce-Co-O_x/PPS催化降解呋喃的影响,进而分析了最优负载量的Mn-Ce-Co-O_x/PPS催化滤料在140~200℃对二英的催化降解规律,同时采用SEM、EDS和XRD等表征手段对复合催化滤料的结构及性能进行表征。结果如下：催化剂负载量由81.8 g/m²增加到154.2 g/m²,Mn-Ce-Co-O_x/PPS对呋喃的降解效率呈增加趋势,催化剂单层饱和负载量为120.5 g/m²。Mn-Ce-Co-O_x/PPS催化滤料在140~200℃对二英的脱除效率高达90%以上,降解效率随着反应温度升高而快速提升,200℃降解效率达到最高,为78.01%,表现出良好的催化降解性能。对17种二英同系物的降解效率进行分析,发现Mn-Ce-Co-O_x/PPS对低氯代二英同系物的降解率高于高氯代同系物的降解率。     

焦炉烟道气双氨法一体化脱硫脱硝:从实验室到工业实验

针对目前焦炉烟道气脱硫脱硝方法设备投资和运行成本偏高的不足,提出双氨法一体化脱硫脱硝工艺,充分利用焦化自产浓氨水作为脱硫脱硝剂,利用焦化自有硫铵工序作为脱硫脱硝产品的资源化平台,将脱硫脱硝工艺有机“镶嵌”入焦化主工艺。实验研究了臭氧用量、氨水浓度、温度等对脱硫脱硝的影响,通过模拟计算优化了浓氨水用量、循环喷淋量等工业脱硫脱硝塔的关键参数,最终设计了双氨法一体化脱硫脱硝工业实验流程,并选择自分布式多降液管斜孔塔板作为一体化脱硫脱硝塔的内件。结合工艺设计、设备设计,最终建成处理10×10⁴m³·h^-1的焦炉烟道气脱硫脱硝工业实验装置,脱硫脱硝后烟道气SO₂和NO可分别降至10 mg·m^-3和150mg·m^-3以下,完全满足GB 16171-2012的要求。