燃燒過程中多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)機理及在線監(jiān)測初步研究.pdf

1、能源生產(chǎn)過程和城市廢棄物焚燒產(chǎn)生的二惡英和多環(huán)芳烴，是兩類劇毒的持久性有機污染物，燃燒設備的污染控制和運行優(yōu)化需要它們的實時在線檢測方法。本文首先對燃燒過程中多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)特征進行分析，然后通過多環(huán)芳烴到二惡英的轉化途徑的研究，給出關聯(lián)機理和關聯(lián)模型，并提出了采用飛行時間質譜儀以多環(huán)芳烴作為指示物的二惡英的在線監(jiān)測方法。 分析了各種燃燒過程不同的燃料燃燒時多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)，并分析了多環(huán)芳烴作為二惡英總量的指示物的指

2、示能力，分析了相關的機理。采用主成份分析方法對多環(huán)芳烴和二惡英的樣本數(shù)據(jù)集整理分析，分析燃燒器類型，燃燒器規(guī)模，燃燒溫度，燃料氯含量等的主成份權重，給出完整的關聯(lián)模型，并對模型進行了校驗。討論了多環(huán)芳烴在生成二惡英過程中所采用的反應途徑，以及多環(huán)芳烴在合成二惡英過程中的地位和作用：作為從頭合成反應的碳源或者是前驅物;同時研究了溫度，氣氛和飛灰成份對二惡英生成的影響。運用真空紫外光電離/微型正交加速型電離飛行時間質譜儀對多環(huán)芳烴和二惡英的

3、實時濃度進行了在線監(jiān)測，比較了儀器對于多環(huán)芳烴和氯苯，氯酚等物質的信號的響應情況以及信號峰的的確定情況；對煙氣中的多環(huán)芳烴的濃度進行了在線檢測；對煙氣中氯苯，氯酚類物質的濃度進行了在線檢測；利用的多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)模型以及國內(nèi)外報道的氯苯和氯酚和二惡英的關聯(lián)模型對煙氣中二惡英的實時濃度進行了在線監(jiān)測，并參照離線的分析結果進行了指示物指示能力的評價，結合多環(huán)芳烴和二惡英的轉化模型進行了分析。 原煤燃燒多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)性表

4、現(xiàn)為多環(huán)芳烴和二惡英的總量和毒性當量存在較大的線性相關性，但是具體到單種多環(huán)芳烴，和二惡英的總量的關聯(lián)性不是非常明顯；聚氯乙烯燃燒過程中多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)性無論總量、毒性當量和單獨的多環(huán)芳烴的關聯(lián)性都比較好，各多環(huán)芳烴和二惡英的關聯(lián)式中的系數(shù)較為接近；原生垃圾燃燒時多環(huán)芳烴和二惡英的總量，存在較大的關聯(lián)，但是毒性當量的關聯(lián)不是特別明顯，另外和原煤和塑料有區(qū)別的是，PCDDs和PCDFs一樣和多環(huán)芳烴的生成量存在明顯的關聯(lián)；原生污泥燃

5、燒時候，多環(huán)芳烴和二惡英的總量和毒性當量的關聯(lián)性非常好，單種的多環(huán)芳烴的關聯(lián)差異比較大。 多環(huán)芳烴在生成二惡英過程中，從頭合成反應和前驅物合成反應途徑兩種反應同時存在；在生成PCDFs時候，從頭合成反應更占優(yōu)勢，在生成PCDDs時候，前驅物反應比較占優(yōu)勢；在低溫區(qū)和角形的多環(huán)芳烴，更容易以從頭合成反應生成二惡英，在較高的溫度區(qū)域和線形的多環(huán)芳烴比較容易以前驅物反應生成二惡英；在富燃料氣氛中，更容易有發(fā)生從頭合成反應的傾向，在氧氣

6、氣氛中，更容易發(fā)生前驅物反應；飛灰的氧化性增強時候，使反應機制向從頭合成機制的方向移動，氯化性的增強使反應機制向前驅物反應機制反應方向移動。對煙氣中的二惡英的濃度進行的在線監(jiān)測的結果顯示：對于塑料產(chǎn)生的煙氣，采用苊作為指示物預測的二惡英含量和實際的含量最為接近；對于原煤和垃圾產(chǎn)生的煙氣，采用芴作為指示物預測的二惡英含量和實際的含量最為接近；對于污泥產(chǎn)生的煙氣，采用葸和聯(lián)苯作為指示物預測的二惡英含量和實際的含量最為接近；萘預測的結果總體上