生活垃圾氣化過程中H2對C-Cl鍵抑制作用的實驗研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩155頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、在生活垃圾的熱化學轉化過程中,形成C-Cl鍵是二噁英生成的前提條件,也是二噁英毒性的關鍵,同時又是二噁英分子中能量最低的鍵。據此,本文提出通過抑制C-Cl鍵的形成來控制二噁英的生成。產物中的C-Cl鍵主要有2個來源:有機氯的轉化和活性氯氯化烴類。因此,抑制C-Cl鍵需要從破壞已存在的C-Cl鍵和避免活性氯氯化烴類重新形成C-Cl鍵兩方面入手,將Cl定向轉移至穩(wěn)定的HCl分子中。
  氣化過程的缺氧狀態(tài)下,有利于借助H實現Cl向HC

2、l的定向轉移。上吸式氣化過程中,氣相中的活性氯和C-Cl鍵主要來源于熱解區(qū)域;另一方面,該區(qū)域的氣相中擁有較高濃度的H2。據此,本文嘗試在熱解區(qū)域上方布置均相轉化過程,利用氣相中的H2實現Cl向HCl的定向轉移,抑制C-Cl鍵、實現二噁英的控制。
  為了選取具有代表性的烴類分子來研究氯化和脫氯反應過程,利用TG-FTIR配合TG-MS對生活垃圾中4種常見塑料(烴類和Cl的重要來源)的熱解產物分布進行了實驗研究。結果顯示-CH2-

3、基團振動是各產物光譜圖的共同特征,并據此選取了是最簡單的-CH2-基團組成的烯烴C2H4作為研究對象,同時它也是PE塑料的單體。
  為了研究H2對C-Cl形成的抑制作用,在自行搭建的均相管流反應實驗臺上開展了活性氯(Cl2)對烴類分子(C2H4)的氯化反應實驗,利用GCMS和FTIR觀察了產物的變化規(guī)律。溫度的提高將導致烴類氯化程度的加深,產物分子中的氯取代基數量逐漸增大,從400℃的C2H3Cl轉化為700℃的C2Cl4。同時

4、,高溫對聚合反應亦有促進作用,C6Cl6生成量在900℃達到峰值。H2參與反應后,溫度升高造成的氯化程度加深和聚合反應加劇都被抑制了,700℃時已基本實現了Cl向HCl的定向轉移。400~700℃仍檢測到少量C2H3Cl,隨著溫度的升高而減少。微量O2(H2的2.5%)的加入有利于抑制低溫下C-Cl的形成,更多地轉化為HCl。
  為了研究H2對已存在C-Cl鍵的破壞作用,選用C2H3Cl在相同的實驗臺上開展了研究,它是氯化實驗中

5、最主要的C-Cl產物,也是重要氯源PVC的單體。惰性氣氛下氯代烴傾向于發(fā)生聚合反應,而H2參與的實驗中,未觀察到C2H3Cl的聚合。溫度的升高有利于C2H3Cl的轉化,其濃度在500~700℃這一溫度區(qū)間快速下降,至700℃時已基本全部轉化為HCl、C2H2和C2H4。微量O2(H2的2.5%)同樣促進了低溫下C2H3Cl的脫氯,HCl濃度顯著上升。
  以上實驗結果證實在高于700℃的溫度下,利用氣相中的H2可以實現Cl向HCl

6、的定向轉移。在此基礎上,考慮到熱解層是C-Cl鍵形成的重點區(qū)域,利用自行搭建的熱棒式固定床實驗臺,對PVC熱解產物的均相轉化過程開展了研究。均相轉化過程對停留時間最為敏感,停留時間較短的情況下,反而使產物中含C-Cl鍵的組分明顯增多,保障1.5秒以上的停留時間才能完全避免產物中的C-Cl鍵。提高均相轉化的溫度或增加H2濃度,都有利于對產物中C-Cl鍵的抑制。實驗結果表明,利用熱解產物自身的H2,就可以通過均相轉化過程實現Cl向HCl的定

7、向轉移。
  最后,利用自行設計搭建的上吸式固定床氣化實驗臺,針對氣化整體過程產物的均相轉化開展了研究,選用了含20%PVC的混合顆粒作為原料。原始工況下,氣化產物中檢測到了一氯甲烷等氯代烴,以及少量的二噁英。加入均相轉化過程后,產物中未檢測到氯代烴,二噁英產物的毒性當量從1.66ng大幅降低至了0.0893ng。含氯量11.36%的燃料在氣化過程中轉化成二噁英類污染物的比例約為7.1pg/g。借助氣化產物自身的H2,均相轉化過程

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論