模拟烟气中痕量有机污染物生成的在线实时监测

多环芳烃和二恶英是两类剧毒的持久性有机污染物,为了研究其生成和排放过程，需要开发一种能用于烟气的实时检测方法。该文采用高分辨力的真空紫外光电离/微型正交加速型电离飞行时间质谱仪(VUV-TOF-MS)，对由聚氯乙烯(PVC)在氮气流中热解形成的模拟烟气中多环芳烃和二恶英的前驱物进行了实时在线检测。然后和离线方法的分析结果进行对比，给出了烟气中多环芳烃和二恶英前驱物的实时浓度曲线。再根据三氯苯和二恶英的转化率，估算出二恶英的在线浓度范围。同时根据对烟气中多环芳烃和二恶英前驱物的时间行为特征的研究，讨论了PVC热解时多环芳烃和二恶英前驱物的发生机理和成长途径。     

多相混合体双极性脉冲放电降解五氯酚的研究

双极性脉冲放电是一种有效的水处理方法,研究了在双极性脉冲放电条件下气-液-固三相混合体反应器内五氯酚的降解规律。结果表明:五氯酚的降解符合一级反应动力学模式;脉冲电压、放电功率和气量提升时,五氯酚降解速率随之提升;五氯酚的降解机理为脱氯→开环→矿化。     

双极性脉冲放电降解水中五氯酚的实验分析

双极性脉冲放电是一种有效的水处理方法。为此,研究了在双极性脉冲放电条件下气液固三相混合体反应器内五氯酚的降解情况,考察了放电过程中液相中H2O2和气相中O3的产生规律及电压、气体体积流量等工况条件对H2O2产生反应速率和O3生成速率的影响。结果表明,反应体系对典型持久性有机物五氯酚有良好的降解效果,初始质量浓度50mg/L的五氯酚溶液,反应进行6min后,五氯酚基本转化为其他中间产物;60min后,苯环基本被打开,五氯酚基本被完全降解。放电过程中液相中H2O2的生成反应呈零级反应特征,反应速率常数与电压和气量呈正相关;气相中O3存在类似的规律。     

湿法除尘对垃圾焚烧炉中二恶英排放特性影响的试验研究

运用气相色谱/质谱联用机测定了150 t/d垃圾焚烧流化床锅炉不同工况下湿法除尘器前后烟气中二恶英(PCDD/Fs)的含量,不同工况下湿法除尘器脱除烟气中二恶英的效率分别为87.33%、99.53%、85.84%,排放到大气中的二恶英含量均小于国家规定的排放标准(1ngI-TEQ/Nm3),试验结果表明湿法除尘器是较为有效的脱除二恶英的装置。     

垃圾焚烧炉飞灰中二噁英的低温热处理试验研究

在管式炉中研究了垃圾焚烧炉飞灰在氮气气氛条件下温度、时间对飞灰中二噁英分布特性的影响,利用高分辨色谱/低分辨质谱（HRGC/LRMS）分别测定了气相以及固体残渣中的二噁英,试验结果表明,气相中生成的主要是八氯代二噁英（OCDD）,而固相中则以低氯代的二噁英为主;虽然飞灰中的二噁英都不同程度的得到了降解,但是在一些试验工况下气相中生成了大量的OCDD;飞灰低温热处理去除二噁英的最佳的试验条件为：氮气气氛下,温度在400℃,加热时间为60min.     

一种改性选择性催化还原催化剂及其对零价汞的催化氧化性能

利用溶液浸渍法制备了一种氯化铜改性的选择性催化还原(SCR)催化剂(Cu Cl2/SCR)。用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对Cu Cl2/SCR催化剂的结构进行了表征,在自制的催化剂活性实验台上,用模拟烟气对催化剂Hg0的催化氧化性能进行了研究。结果表明:催化剂中的Cu Cl2在高温(HCl+O2)气氛中能"可逆"释放活性氯;Cu Cl2的引入显著提高了催化剂在低氯烟气(HCl浓度在0~81.5 mg/m3)中对Hg0的催化氧化效率;Hg0的氧化率随烟气中HCl浓度和催化剂中Cu Cl2负载量的增加而增加;烟气中的NH3和SO2能阻止Hg0在催化剂表面的吸附,导致Cu Cl2/SCR催化剂在SCR条件下对Hg0的催化氧化效率较纯氧化条件有所降低,但Cu Cl2/SCR仍保持了较高的Hg0催化氧化效率(可高达98%);Cu Cl2/SCR催化氧化Hg0的机制为Mars-Maessen机制。Cu Cl2/SCR兼具较高的脱硝性能和Hg0氧化性,可用于低氯燃煤烟气同时脱硝脱汞。     

用臭氧氧化技术同时脱除锅炉烟气中NOx及SO2的试验研究

对臭氧氧化锅炉烟气同时脱硫脱硝技术进行了基础试验研究，主要对臭氧的无催化热分解特性、臭氧与NO和SO2的氧化特性以及结合湿法洗涤的整体脱除效果进行了试验研究。研究结果表明臭氧在典型锅炉排烟温度150℃下10s内分解率为28%，该温度下臭氧的生存时间远长于其与NOx/SO2的动力学反应时间，对反应过程影响不大。在100~ 200℃范围内，臭氧均可以对NO进行高效氧化，在[O3]/ [NO]=1.0时，NO氧化率分别达到了85.7％和84.8％，随温度升高，臭氧的分解速度加快，NO氧化效率不断下降，至400℃时已无氧化能力。SO2与O3之间的氧化反应进行较弱，SO2氧化率最高达29.75%，有效温度为27~300℃。系统中加入200mL/m3的SO2对O3/NO之间的氧化反应影响不大。通过结合尾部湿法洗涤，在[O3]/[NO]=0.9时，脱硫效率接近100%，脱硝效率达到86.27%。     

硫和五氯酚加热生成二噁英的试验研究

二噁英是环境中的痕量剧毒有机污染物,对人类健 康极具危害。 氯酚是垃圾焚烧过程中二噁英生成的重要前驱物,硫是前躯物生成二噁英过程中具有重要作用的外界因素。该文采用高分辨色谱和低分辨质谱(High Resolution Gas Chromatography / Low Resolution Mass Spectrometer)联用的二噁英测试分析方法,研究了空气气氛条件下五氯酚和元素硫加热后的二噁英排放因子。试验结果表明:不同温度条件下PCP生成二噁英存在毒性滞后现象;S/Cl=1.0时,温度高于500℃时,硫对PCP生成二噁英的抑制作用很明显;温度低于500℃时,硫反而促进了二噁英的生成。400℃时,元素硫的加入可以促进五氯酚生成二噁英,且在S/Cl=1时最明显;当S/Cl>1.5以后,元素硫的加入能明显降低二噁英排放因子。实验结果对于指导垃圾焚烧过程中二噁英生成和抑制机理研究具有重要意义。     

氧形态及水对从头合成二恶英的影响

氧和水是从头合成的关键因素,在管式炉中用模拟灰研究了氧形态和水对从头合成二恶英的影响。试验结果表明,水和CuO中的氧均不能参与到二恶英的从头合成反应中,而O2的加入可极大的促进二恶英的从头合成。O2由催化剂Cu2Cl2传递到固相的主要途径可能是:O2与Cu2Cl2合成络合物,络合物氧化炭的同时被还原为Cu2Cl2。实验发现水的存在可以强烈抑制二恶英的从头合成。水和飞灰中的CuCl2和Cu2OCl2反应生成不具有催化作用的CuO是水抑制从头合成二恶英的主要机制。     

水热法降解医疗废物焚烧飞灰中二恶英的研究

研究了水热法对医疗废物焚烧飞灰中二恶英的降解作用。水热反应在带有磁力搅拌器的密闭反应釜中进行,考查了固液比(飞灰与水质量之比,S/L)、反应温度、NaOH与飞灰质量比w(NaOH)/w(FA)对二恶英降解的影响。原始飞灰和经过水热反应后飞灰中的17种有毒的二恶英含量采用高分辨气相色谱质谱联用仪分析技术测定。研究结果表明固液比改变对二恶英的降解影响不大,而温度变化和添加碱性物时能带来很大的影响。在温度为250℃,固液比和w(NaOH)/w(FA)均为1:10时,二恶英的降解率达到99.46%,水热法降解医疗废物焚烧飞灰中的二恶英效果显著。     

飞灰特性及氯对二噁英从头合成机理的影响

氯源是二噁英生成的关键因素之一，该文在管式炉中研究了飞灰中的氯形态以及物理化学特性对从头合成二噁英的影响，利用高分辨色谱/低分辨质谱(HRGC/LRMS)测定了气相以及固体残渣中的二噁英，试验结果表明，飞灰中的无机氯含量高于有机氯含量，而有机氯中，可以提取有机氯含量高于不可提取有机氯含量，飞灰中的不可提取有机氯是最能促进二噁英生成的氯源。采样主成分分析法得到的结果为二噁英及其毒性当量与飞灰的比表面积以及氯含量之间正相关，与pH值之间负相关，与飞灰中的金属元素铁、锌之间也有一定的负相关关系，而与碳、铜的关联则不大。     

城市垃圾焚烧过程中主要污染物的生成和控制

介绍了城市垃圾焚烧过程中产生的主要污染物如二恶英、酸性气体、CO、颗粒物以及重金属的排放特性。分析和探讨各种污染物的生成机理,并提出了相应的防治措施。     

城市生活垃圾焚烧产生的二恶英的防治措施

分析比较了国内外对城市生活垃圾焚烧产生的剧毒有机污染物二恶英类(PCDD/Fs)物质的各种防治措施。     

新型复合静电除尘器脱硝性能研究

NO是燃烧产生的重要气体污染物之一。脉冲放电与直流放电相结合的新型除尘方式在有效提高对粒径小于 2.5 mm的颗粒物(PM2.5)脱除效率的同时,还具有氧化NO的能力。高压脉冲放电产生的高能电子可以产生强氧化性的自由基,对NO进行氧化,同时还可以直接打断N-O键,游离态的N原子大部分生成了N2分子。线筒式放电结构氧化NO的能力明显优于线板式放电,与除尘能力具有一致性。氧化效率随着电压的升高而升高,由于一定电压下对NO的处理量趋于定值,氧化效率与NO的初始浓度具有重要的关系,同时也受NO2浓度的影响。在该文讨论的反应器中,当脉冲峰值电压达到50kV,NO初始体积分数低于10-4时,NO的氧化率可以达到90%以上。氧化产物NO2可以在湿法脱硫设备中脱除。     

电晕放电自由基簇射反应器中臭氧的生成

从电极气条件变化着手,对放电过程以及NO脱除过程中自由基簇射反应器内臭氧的生成进行了较为深入的分析。研究结果表明:(1)在相同的放电功率下,当电极气为氧气时产生的臭氧最多,通入空气时其次,而不通电极气时最少;(2)随着电极气湿度的增加,臭氧的产生量逐渐减少;(3)电极气流量的增加提高了臭氧的产生量,但考虑经济性,电极气流量有一最佳值;(4)在NOx脱除过程中,自由基簇射反应器内臭氧浓度大大减少,且随着烟气中NO浓度的增加,臭氧浓度逐渐减少,认为其主要原因是臭氧和氧自由基参与了NO的氧化过程。     

用气相沿面放电生成臭氧方式降解偶氮染料废水的影响因素分析

为提高臭氧降解和脱色染料废水的效果,通过沿面放电臭氧生成-废水处理一体化反应器降解偶氮染料废水研究了供电电源类型、放电电压、放电反应器内注入的气体组分及流量、废水电导率、催化剂等因素对染料降解的影响。研究结果表明:同50Hz工频电源相比,在相同的输入功率下,高频电源降解偶氮染料效果更快;沿面放电反应器内注入的气体成分影响染料降解率,注入氧气时,甲基红降解率最高,注入氮气时,甲基红几乎没有降解;注入气体流量影响气相和液相臭氧浓度及染料废水的湍流度,进而影响甲基红的降解率;废水电导率对甲基红降解影响不大;二氧化钛添加量影响甲基红的降解,染料降解初期,适量的二氧化钛有利于甲基红的降解。     

催化氧化法脱除燃煤烟气中的单质汞

提出了一种超价金属化合物二过碘酸合铜（DPC）与过渡金属离子Ni（II）共建的液相催化氧化体系,可将烟气中难溶于水的气态单质汞（Hg⁰）转化为易溶于水的氧化态汞（Hg²⁺）,之后利用湿式吸收设备去除。对影响脱汞效率的关键因素进行了实验研究,结果表明,Ni（II）对脱汞效率有较大促进作用,在最佳实验条件下（DPC为0.18 mmol/L,Ni（II）为4×10^-5mmol/L,反应温度为45 ℃,溶液pH为8.5）,稳定的平均脱汞效率达到93.3%。烟气中的SO^2-尤其是在高浓度下,对脱汞效率影响较大,而NO对脱汞影响微弱。此外,通过对反应产物的分析,推测了反应体系中的活性支配物种及Ni（II）存在下的反应机理。此工作可为研发新型烟煤烟气脱汞技术,尤其是液相催化氧化脱汞技术提供参考。