常曉龍

【摘要】本文主要闡述了煙氣中二噁英去除方法，主要包括催化光化學(xué)分解技術(shù)、催化過濾技術(shù)、電子束分解技術(shù)、紫外光/臭氧分解技術(shù)以及活性炭吸附技術(shù)等。

【關(guān)鍵詞】煙氣;二噁英;去除工藝

有多種方法進(jìn)一步去除煙氣中二噁英，其中包括催化光化學(xué)分解技術(shù)、催化過濾技術(shù)、電子束分解技術(shù)、紫外光/臭氧分解技術(shù)以及活性炭吸附技術(shù)，具體工藝如下：

一、二噁英的催化光化學(xué)分解技術(shù)

光化學(xué)分解是PCDD和PCDF在環(huán)境中轉(zhuǎn)化的主要途徑。其產(chǎn)物為氯化程度較低的同系物。而其中毒性最大的TCDD的光化學(xué)分解條件較為苛刻，除必須有紫外光外，一般還應(yīng)有質(zhì)子給予體和光傳導(dǎo)層存在，在自然界中這種條件很難實(shí)現(xiàn)。但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，納米二氧化鈦這一特性可以有效的治理有機(jī)物污染。日本名古屋工業(yè)技術(shù)研究所已開發(fā)出使用納米二氧化鈦?zhàn)龉獯呋瘎┑膬艋b置，該裝置在長(zhǎng)1m左右的圓筒中填充10L涂敷了TiO2的硅膠，將它置于焚燒爐排出氣體通過的地方，在290W的紫外線燈光照射下，該裝置據(jù)稱能夠清除廢氣中99%的二噁英和55%的氮氧化物。

二、二噁英的催化過濾技術(shù)

該技術(shù)由1998年美國(guó)戈?duì)柟狙邪l(fā)的Remedia工藝實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)主要通過催化濾袋解決垃圾焚燒中的二噁英控制難題，成為一種新的技術(shù)。Remedia技術(shù)其實(shí)是一種“表面過濾”技術(shù)與“催化過濾”技術(shù)的復(fù)合技術(shù)。工藝系統(tǒng)由ePTFE薄膜與催化底布所組成。底部是一種針刺結(jié)構(gòu)，纖維是由膨體聚四氟乙烯復(fù)合催化劑所組成。這種覆膜的催化劑材料能夠把PCDD/F在一個(gè)低溫態(tài)（180～260℃）通過催化反應(yīng)來摧毀PCDD/F，同時(shí)在催化介質(zhì)表面將二噁英分解成CO2、H2O和HCl。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣態(tài)二噁英污染物的摧毀與分解，而不是轉(zhuǎn)移，使廢氣排放完全達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)，它適合于干法除酸工藝中對(duì)二噁英污染的控制。

三、二噁英的電子束分解技術(shù)

用高能粒子束（如電子、原子、離子）轟擊已氣化的有機(jī)物分子，可以使其打散為分子碎片，這一原理既可以應(yīng)用于分子質(zhì)譜，也可以應(yīng)用于氣態(tài)有機(jī)污染物的治理。2002年，日本原子能研究所的科學(xué)家率先應(yīng)用這一原理開發(fā)出電子束分解二噁英污染物的技術(shù)。

該技術(shù)使用電子束讓廢氣中的空氣和水生成活性氧等易反應(yīng)性物質(zhì)，進(jìn)而破壞二噁英的化學(xué)結(jié)構(gòu)。該技術(shù)所在垃圾焚燒廠實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是：焚燒一般的生活垃圾，按每小時(shí)產(chǎn)生的1000m3廢氣計(jì)算，施加30萬(wàn)伏的電壓生成的電子束（電流40mA、帶寬45cm）可把其中的二噁英分解和清除90%以上。該技術(shù)目前的主要缺點(diǎn)是能耗太大，效率不夠高，只適用于低濃度的二噁英污染物的治理。目前國(guó)外對(duì)于該技術(shù)的研究方向主要集中于如何利用催化劑與添加劑降低能耗，提高分解效率。

四、二噁英的紫外光/臭氧分解技術(shù)

臭氧直接氧化法是利用臭氧的強(qiáng)氧化性直接氧化分解有機(jī)污染物，是治理有機(jī)污染物的一種重要方法。但此方法不可直接應(yīng)用于氣態(tài)二噁英的治理，因?yàn)槎f英的性質(zhì)及其穩(wěn)定，只在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)，而在此溫度下臭氧并不能穩(wěn)定存在。但如果二噁英溶解于水中，則可以通過催化作用使臭氧分解成OH自由基，大大提高分解二噁英的效率。2002年日本倉(cāng)紡公司開始著手研發(fā)的紫外光/臭氧分解技術(shù)正是應(yīng)用了這一原理。該技術(shù)通過紫外光照射溶解在水中的臭氧，使其分解產(chǎn)生OH自由基，自由基對(duì)水中的二噁英進(jìn)行氧化分解。該技術(shù)的最終目標(biāo)是分解水中99.9%的二噁英。目前該技術(shù)不能用于直接分解煙氣中的氣態(tài)二噁英，但可以用于廢物焚燒飛灰浸出液的二噁英處理。

五、二噁英的活性炭吸附技術(shù)

活性炭吸附脫除煙氣中的二噁英是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的廢物焚燒煙氣凈化技術(shù)。該技術(shù)主要操作是向煙氣中噴入活性炭粉末，以吸收煙氣中的二噁英。該方法不僅可以吸附二噁英氣體，同時(shí)也可以吸附其他多種有害氣體，而且還具有投資少、效率高、方便使用，技術(shù)門檻低等優(yōu)點(diǎn)，因此廣受各廢物焚燒企業(yè)歡迎。但其缺點(diǎn)也十分明顯，一是營(yíng)運(yùn)成本高，需要消耗大量高價(jià)的活性炭粉末，無(wú)形中增加了運(yùn)行成本;二是與其他可以破壞二噁英的處理方法相比，活性炭吸附法只是實(shí)現(xiàn)了二噁英的轉(zhuǎn)移，降低了它的危害性，并沒有徹底的解決問題。目前較為流行的處理方法是將使用后的活性炭粉加瀝青或水泥固化，直接用作路基或建材，或直接安全填埋，防止其吸收的二噁英繼續(xù)污染環(huán)境。

綜上分析，工業(yè)上通常采用活性炭吸附技術(shù)去除煙氣中的二噁英。通過變頻控制輸送量，向煙氣中添加粉狀活性炭，在低溫（200℃）下二噁英類物質(zhì)極易被活性炭吸附，活性炭通過干式發(fā)應(yīng)器切相噴入后在煙道中同煙氣混合，進(jìn)行初步吸附，混合后的煙氣均勻進(jìn)入袋式除塵器，活性炭顆粒被吸附到濾袋表面，在濾袋表面繼續(xù)吸附有害物質(zhì)，顯著的提高了二噁英類物質(zhì)的去除率。