CN105327598A - 一种去除垃圾焚烧尾气中三种二恶英类化合物的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种去除垃圾焚烧尾气中三种二恶英类化合物的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除。处理剂由以下组分复配而成：1-萜烯-8-醇乙酸酯，正丁基锂，2-氨基-3,5-二溴吡嗪，2-氨基丁烷，4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮，4-乙酰氧基-3-甲氧基-(2-丙烯基)苯，2-甲基哌嗪，6-甲基苯并吡喃酮，3α,12α-二羟-5β-胆烷酸等。该处理剂与目标物质的络合能力强，形成络合物沉淀速度快，去除率可达99%，成本低，用量少，适用范围广，对环境不产生危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，属于环境保护技术领域。
背景技术
二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是二恶英类（Dioxins）物质的一个简称，它指的是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，环境中二恶英类主要以混合物的形式存在。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。其中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英（2,3,7,8-TCDD）是迄今为止人类已知的毒性最强的污染物，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。
大气环境中的二恶英来源复杂，钢铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气，焚烧生产（包括医药废水焚烧，化工厂的废物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂等）。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。城市生活垃圾焚烧产生的二恶英受到的关注程度最高，焚烧生活垃圾产生二恶英的机理比较复杂，主要有两种途径：1.在对氯乙烯等含氯塑料的焚烧过程中，焚烧温度低于800℃，含氯垃圾不完全燃烧，极易生成二恶英。燃烧后形成氯苯，后者成为二恶英合成的前体；2.其他含氯、含碳物质如纸张、木制品、食物残渣等经过铜、钴等金属离子的催化作用不经氯苯生成二恶英。
目前对垃圾焚烧废气中二恶英类化合物的治理技术主要有：
1、在焚烧过程中控制
采用两段燃烧炉和二次给风设计，燃烧过程加入钙剂，焚烧炉内加天然气再燃及垃圾与煤混烧等技术，控制炉温。燃烧温度保持在800℃以上，在高温区送入二次空气，充分搅拌混合增强湍流度，延长气体在高温区的停留时间（大于2s）。焚烧炉燃烧后的烟气温度需迅速下降至200℃以下，避开二恶英最易生成的温度区域。此设计可去除97~98%的二恶英，但前期投入成本较大，控制温度能耗较高。
2、处理尾气
吸附法。织物过滤器和静电除尘器（ESP）在去除结合颗粒的二恶英上具有不错的效率，并且在焚烧过程中作为集尘器。据观察，随着复合系统的使用，二恶英的去除率可到到90-92％，但此法不能去除气相中的二恶英。
吸收法。使用洗涤器或喷雾吸收器，吸收剂（石灰浆）在喷淋塔中被雾化，烟气首先被液相吸收，然后被固相吸收，石灰浆与在反应器内的燃烧气体混合，该石灰的中和能力降低在反应器中酸性气体成分的百分比（例如，HCl和SO2气体），抑制二恶英的生成。具有吸附回收功能的流化床工艺，在这个过程中，烟气从炉排的底部通过，并形成焦炭的流化床，该流化床是在温度约100-120℃下用烟煤和惰性材料（石灰石或石灰）组成的，吸附剂在集尘器中从烟气中被分离，并再循环至流化床，通常，吸附剂可以多次循环使用，可以收集其他酸性组分如HCl、HF和SO2，流化床工艺的优点在于吸附剂很高的停留时间和吸附剂更好地利用，因为在系统中有利的传质和传热条件和较长的固体停留时间。吸收法处理效率可达90%以上，但设备投入较高。
在NOx气体中的选择性催化还原（SCR）方法也可以被用于二恶英的治理。在烟气中NOx选择性还原所使用的催化剂可抑制了85％的二恶英的形成。该催化剂主要是由钛（Ti），钒（V）和钨（W）的氧化物组成。SCR比其他方法的优点在于消除了残余物复杂的处理问题，但处理率较低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，通入尾气中的垃圾焚烧尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英能与该处理剂作用，形成络合物沉淀，通过过滤去除，具有成本低、装置易于维护和检修、去除率高、适用范围广的优点。
本发明的技术内容为：一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除。所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯12-18份，
正丁基锂16-20份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.7-1.1份，
2-氨基丁烷7-11份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮4-8份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮14-20份，
异丁基锂10-18份，
2-甲基哌嗪0.7-1.1份，
6-甲基苯并吡喃酮9-13份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸3-5份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇11-17份，
仲丁基锂13-19份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.5-0.9份，
二聚脂肪酸7-11份，
10-羟基-2-癸烯酸8-12份，
大豆油500-600份。
优选的，所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯15份，
正丁基锂18份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.9份，
2-氨基丁烷9份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮6份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮17份，
异丁基锂14份，
2-甲基哌嗪0.9份，
6-甲基苯并吡喃酮11份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸4份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇14份，
仲丁基锂16份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.7份，
二聚脂肪酸9份，
10-羟基-2-癸烯酸10份，
大豆油550份。
本发明具有如下有益效果：
（1）1-萜烯-8-醇乙酸酯、正丁基锂、2-氨基-3,5-二溴吡嗪、2-氨基丁烷、4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮、大豆油六种物质产生协同作用，可与2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英作用，形成络合物沉淀；4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮、异丁基锂、2-甲基哌嗪、6-甲基苯并吡喃酮、3α,12α-二羟-5β-胆烷酸、大豆油六种物质产生协同作用，可与1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英作用，形成络合物沉淀；[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇、仲丁基锂、3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯、二聚脂肪酸、10-羟基-2-癸烯酸、大豆油六种物质产生协同作用，可与1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英作用，形成络合物沉淀；
（2）与2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的络合能力强，形成络合物沉淀速度快，去除率可达99%以上；
（3）低毒性，用量少，对环境不产生危害；
（4）仅需加药及过滤分离装置，对设备要求低，处理成本低；
（5）适用范围广，对于结合颗粒的二恶英和气相中的二恶英均可去除。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所描述之范围。
实施例1
一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除。所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯13份，
正丁基锂17份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.8份，
2-氨基丁烷8份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮5份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮16份，
异丁基锂13份，
2-甲基哌嗪0.8份，
6-甲基苯并吡喃酮10份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸3份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇13份，
仲丁基锂14份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.6份，
二聚脂肪酸8份，
10-羟基-2-癸烯酸9份，
大豆油530份。
处理前：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英0.5mg/L、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英0.5mg/L，1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英0.5mg/L，通入到足量的本处理剂中；
处理后：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英0.005mg/L、2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英均未检出。
实施例2
一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除。所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯16份，
正丁基锂19份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪1.0份，
2-氨基丁烷10份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮7份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮18份，
异丁基锂15份，
2-甲基哌嗪1.0份，
6-甲基苯并吡喃酮12份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸5份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇15份，
仲丁基锂18份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.8份，
二聚脂肪酸10份，
10-羟基-2-癸烯酸11份，
大豆油570份。
处理前：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英0.7mg/L、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英0.5mg/L，1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英0.8mg/L，通入到足量的本处理剂中；
处理后：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英均未检出。
实施例3
一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除。所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯15份，
正丁基锂18份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.9份，
2-氨基丁烷9份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮6份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮17份，
异丁基锂14份，
2-甲基哌嗪0.9份，
6-甲基苯并吡喃酮11份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸4份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇14份，
仲丁基锂16份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.7份，
二聚脂肪酸9份，
10-羟基-2-癸烯酸10份，
大豆油550份。
处理前：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英0.8mg/L、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英0.6mg/L，1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英0.8mg/L，通入到足量的本处理剂中；
处理后：气体样品中各二恶英类化合物浓度为：2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英均未检出。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种去除垃圾焚烧尾气中2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英的处理方法，将垃圾焚烧尾气通过管道通入足量的处理剂中，尾气中的2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英、1,2,3,7,8-五氯二苯并对二恶英和1,2,3,4,6,7,8-七氯二苯并-对-二恶英与处理剂发生反应，形成络合物沉淀被过滤去除，其特征在于，所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯12-18份，
正丁基锂16-20份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.7-1.1份，
2-氨基丁烷7-11份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮4-8份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮14-20份，
异丁基锂10-18份，
2-甲基哌嗪0.7-1.1份，
6-甲基苯并吡喃酮9-13份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸3-5份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇11-17份，
仲丁基锂13-19份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.5-0.9份，
二聚脂肪酸7-11份，
10-羟基-2-癸烯酸8-12份，
大豆油约500-600份。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理剂包括以下按重量分数计的组分：
1-萜烯-8-醇乙酸酯15份，
正丁基锂18份，
2-氨基-3,5-二溴吡嗪0.9份，
2-氨基丁烷9份，
4-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丁酮6份，
4-(2,6,6-三甲基-2-环辛烯-1-基)-3-丁烯-2-酮17份，
异丁基锂14份，
2-甲基哌嗪0.9份，
6-甲基苯并吡喃酮11份，
3α,12α-二羟-5β-胆烷酸4份，
[S-(R*,R*)]-α’-4-二甲基-α’-(4-甲基-3-戊烯基)-3-环己烯-1-甲醇14份，
仲丁基锂16份，
3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯0.7份，
二聚脂肪酸9份，
10-羟基-2-癸烯酸10份，
大豆油550份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160217 |