1.3 二恶英类的生成机理
当碳、氧、氢和氯处于200-650~C温度区间的燃烧过程会生成二恶英。然而其生成机理是相当复杂的,迄今还没有完全了解,目前普遍接受的燃烧过程形成二恶英的机理有以下三种:
(1)燃烧进料中含有的痕量二恶英在燃烧中未被破坏,存在于燃烧后的烟气中。对于大多可控燃烧系统来说,这个途径不是形成二恶英的主要方式。对于二恶英类的生成贡献远小于以下机理。
(2)不完全燃烧产生了一些与二恶英结构相似的环状前驱物(氯苯或氯酚等),这些前驱物通过分子的解构或重组生成了二恶英,即所谓的气相(均相)反应生成二恶英。
(3)固体飞灰表面发生异相催化反应合成二恶英,即飞灰中残碳、氧、氢、氯等在飞灰表面催化合成中间产物或二恶英,就是所谓的从头合成反应(deNOVO生成机理),或气相中的二恶英前驱物在飞灰表面催化生成二恶英。
在燃烧系统中关于气相反应生成二恶英占主导还是固体表面的异相催化合成二恶英占主导还存在不断的争论。尽管一些研究表明五氯酚生成二恶英的速率要比碳源在250-350%通过从头合成途径快100一100000倍,但是一些研究表明:在燃烧相关的工艺过程中,denovo反应是二恶英生成的主要途径。陆胜勇总结了关于二恶英生成机理和模型的研究,从已有的研究来看,当燃烧条件恶劣时,烟气中形成大量的二恶英类前驱物,此时烟气中二恶英类的生成主要通过气相反应生成;而当燃烧条件较好情况下,在飞灰表面发生的异相催化合成反应生成的二恶英类占主导地位。图1-2-图1。4是文献中建议的大分子有机物质或多环芳烃(PAHs)生成PC。DD/Fs的可能途径,这些机理为识别二恶英类的潜在源具有重要的参考意义。
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