化学中cn是指什么,cn-是什么化学基团

  

  在垃圾焚烧产生的各种污染物中,飞灰由于可能含有二恶英、Cr(铬)、Pb(铅)、Cu(铜)、Zn(锌)、Cd(镉)、Hg(汞)等有害重金属物质和可被水浸出的盐类,被认为是垃圾焚烧过程中需要重点关注的对象。   

  

  焚烧过程中二恶英控制技术主要分为垃圾入炉前预处理技术、过程控制技术和烟气处理技术。   

  

     

  

  一、垃圾入炉前的预处理   

  

  在垃圾进入焚烧炉之前,采用垃圾分选技术,将铜、铁、镍等金属分选出来。垃圾中,同时尽量减少含氯有机物的量,从源头上控制垃圾焚烧二噁英产生的氯源。然而,由于实践中的各种因素,很难实现。   

  

  二、过程控制技术   

  

  改善炉内燃烧条件   

  

  焚烧炉内不同的燃烧条件会影响PCDD/Fs的量,包括燃烧温度、停留时间、氧气与垃圾的扰动、垃圾预处理、燃料补充、氧气供应等。其中,温度、停留时间和湍流被称为“3T”,是控制焚烧炉内PCDD/Fs的关键因素。焚烧过程中,控制炉温高于850,烟气在炉内停留2s以上,吹入二次风使燃烧气体充分流动混合形成湍流,加入过量氧气参与燃烧等。可以最大限度地减少炉内二恶英的生成。   

  

  上海江桥垃圾焚烧厂二期二噁英控制采用国际通行的“燃烧烟气在温度超过850的焚烧炉内停留2s”的方法,并采用极寒、活性炭吸附、袋式除尘器补给等处理方法。最后,烟囱排放的二恶英浓度控制在欧盟2000标准以下。   

  

  后燃烧区温度和时间的控制   

  

  从头合成是焚烧过程中二恶英形成的一个重要机制,它发生在焚烧炉的后燃区。   

  

  Fangmark等人的研究结果证明,在340下,烟气在后燃区停留2.9s时,氯代芳烃的浓度最高,烟气快速冷却至260时,污染浓度最低。因此,为了减少PCDD/Fs的形成,需要减少废气在后燃区的停留时间,或者在后燃区将废气温度快速冷却到260以下。实现烟道气快速冷却的关键参数可以是烟道气的平均冷却速率或骤冷速率。不同的猝灭速率将导致不同的PCDD/Fs水平和相似的分布。在废热锅炉中,为了实现低于1nTE/m3的PCDD/Fs水平,冷却速率需要达到500-1000/s的范围。在实践中,由于废气的巨大体积,很难实现如此高的冷却速率。   

  

  添加抑制剂   

  

  迄今为止,抑制PCDD/Fs形成的抑制剂主要包括含硫化合物、含氮化合物、含硫和含氮化合物。   

  

  1/含硫化合物包括元素硫、硫化钠、硫酸钠、硫化碳、黄铁矿三氧化硫、二氧化硫、高硫煤等。据报道,在中国、欧洲、美国和实验室中,高达20%(质量分数)的煤燃烧可以显著减少焚烧炉中PCDD/Fs的排放。这种减少可能部分归因于燃烧效率的提高,但也与SO2的抑制有关。   

  

  以下机理可以解释SO2对PCDD/Fs形成的影响。   

  

  (1)SO2可以均匀地将Cl2还原成HCl。GriffinCll认为SO2的存在促进了Cl2向HCl的转化,其机理如下:   

  

  Cl2 SO2 H2O2HCl SO3Raghunathan和Gullett的研究认为,在温度低至400时,30% Cl2转化为可测HCl的原理为式(4.1)。一些研究还表明,只有当温度高于750时,式(4.1)的反应才会明显。   

  

  (2)SO2会毒化迪肯反应的催化中心。Gullett等人认为SO2可以在Deacon反应中与CuO催化剂反应生成CuSO4;然而,尽管存在不同的温度依赖性,但一些研究认为用盐酸产生Cl2的过程与CuO和CuSO4有关。Raghunathan和Gulett th   

  

  (SO2的增加可以促进金属氧化物/氯催化剂位向金属硫酸盐的转化,而金属硫酸盐在联芳合成过程中活性较低,从而抑制了PCDD/Fs的生成。例如,SO2的增加会抑制由苯酚合成PCDD/Fs。   

  

  (4)SO2可作为磺化酚醛PCDD和PCDF的前体,形成磺化PCDD/Fs类似物。   

  

  2/含氮化合物用于处理PCDD/Fs的含氮化合物包括尿素、氨基乙醇胺、乙二胺四乙酸、单乙醇胺、二甲胺、三乙醇胺等。   

  

  含氮缓蚀剂的研究少于含硫缓蚀剂。PCDD/Fs的形成受到特定官能团N的抑制,例如胺(mononh2)、铵(NH 4)、酰胺(monoconh2)和腈(monocn)。NH3由尿素、(NH4)2SO4等化合物热分解生成,可与HCl/Cl2反应,通过消耗氯源抑制PCDD/Fs的生成。一些含氮抑制剂(如尿素)可与二恶英前体反应生成PCDD/Fs类似物,如氯苯腈、氯苯胺和氯吡啶。利珀特阿尔。研究了乙醇胺的抑制作用。他们发现NH2能抑制铜的催化作用,除了叔胺,NH2中的孤对易与金属离子形成金属稳定的化合物。因此,过渡金属的催化作用减弱。   

化活性是一NH2抑制剂潜在的作用方式。

  

3/含硫、氮化合物 氨基磺酸、硫酸铵、硫代硫酸盐、硫脲等。Chen等以硫脲为抑制剂,在两个垃圾焚烧炉中进行了实验,并对其抑制机理进行了详细的研究。根据其实验结果,生活垃圾在焚烧炉A和B焚烧时注射硫脲后,总PCDD/Fs排放因子从6.19mgt(垃圾)和7.89mg/t(垃圾),A焚烧炉和B焚烧炉的飞灰中 PCDD/Fs的总浓度分别下降77.8%和82.6%。其机理研究如下:PCDD/Fs在燃烧后区的形成主要有3种途径,即从头合成、前体形成和DD/DF的氯化,则硫脲就是从以下3个方面抑制PCDD/Fs形成。

  

(1)硫脲抑制PCDD/Fs从头合成。由于焚烧炉内有不完全燃烧产生的未燃烧碳,导致碳基体和多环芳烃(PAHs)来源丰富,这将极大地促进PCDD/Fs的从头合成(200~500℃)。从头合成的速率较低,但是由于催化剂金属(如CuCl2和FeCl3)的存在加速了合成速率,而含S—N抑制剂对催化金属的毒害可以阻断其从头合成途径。

  

(2)硫脲抑制PCDD/Fs从前体合成。三种氯苯酚(2,4,6氯苯酚、2,3,4,6-氯苯酚和5-氯苯酚)是PCDD/Fs的前体物,通过缩聚或者重组即可形成PCDD/Fs。但是氯苯酚合成PCDD/Fs速率是从头合成速率的102~105倍,因此重金属催化剂对其速率影响较小,S一N抑制剂对催化金属的毒害作用对于PCDD/Fs形成不是很显著。此外,一些几乎不受抑制剂影响的金属氧化物(Ni、Fe、Zn)也能催化 CP-route 生成PCDD/Fs。总的来说,S一N抑制剂对PCDD/Fs氯酚(CP)路线形成作用较小。

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