什麼是二惡英和呋喃？

二惡英和呋喃是一類有毒物質，由210種不同的化合物組成，它們共用一個共同的分子骨架。二惡英和呋喃的毒性根據氯原子在其結構中的數量和位置而變化。毒性最強的化合物是 2,3,7,8-四氯二苯並-對二惡英 （TCDD），它是毒性當量 （TEQ） 的基準，這意味著其他二惡英和呋喃的毒性是使用毒性當量因數 （TEF） 相對於 TCDD 測量的。 

測量二惡英和呋喃

二

惡英和呋喃的測量單位為納克/乾燥標準立方米，並校正毒性當量 （ng TEQ/dscm）。例如，在 5 ng/dscm 下測得的毒性當量因數 （TEF） 為 0.1 的化合物可轉換為 0.5 ng TEQ/dscm。由於 TEQ 的校正，在堆疊中收集後，必須對每種二惡英或呋喃進行鑒定和定量。目前沒有可靠的方法來預測 210 種物質中的哪一種將在工業規模的焚燒中形成。 

二惡英和呋喃的形成

二惡英和呋喃的形成僅在 400°F 至 1000°F 的溫度範圍內形成，通常在 660°F 左右達到峰值。 鹽酸 （HCl） 蒸氣是導致這些化合物形成的氯的主要來源，但是，HCl 本身並不會導致CDD/CDF的形成。在形成二惡英和呋喃之前，必須首先通過 HCl 或其他氯化化合物的氧化產生遊離氯 （Cl2）。然而，Cl2 水準本身並不是CDD/CDF形成的控制因素。優化燃燒效率、煙氣溫度和停留時間，以最大限度地減少其形成所需的前驅體，是保持低CDD/CDF排放的最有效方法。

最大限度地減少二惡英和呋喃的形成

為了盡量減少二惡英和呋喃的形成，必須：

  • 盡量減少前體：減少煙氣中前體和遊離 Cl2 的存在
  • >優化燃燒效率：通過優化燃燒器的混合來確保最大的燃燒效率。
  • 停留時間設計：需要適當的停留時間才能實現較高的破壞去除效率 （DRE）。
  • 溫度管理：最大限度地減少在地層溫度區 （400°F – 1000°F） 內的停留時間。

處理二惡英和呋喃

二

惡英和呋喃可以使用選擇性催化還原 （SCR） 系統進行處理。有兩種類型的催化劑可用：

  • 二惡英/呋喃特異性催化劑：這些催化劑不需要氨或尿素進行破壞，可在 300°F 以上的煙氣溫度下運行。
  • 二惡英/呋喃和NOx催化劑：這些需要氨或尿素，並在450°F以上的煙氣溫度下運行。

設計和改造設備

新設備：為滿足新興的 HON 法規而設計新的熱氧化器非常簡單。我們提供定製設計的解決方案，並可以在設計各種系統時考慮到減少CDD/CDF。

現有設備：改造現有設備以滿足新法規更具挑戰性。它需要全面的現場數據，包括最近的堆疊測試。計算流體動力學 （CFD） 可用於評估混合。解決方案可能包括用直接接觸淬火系統替換餘熱鍋爐或添加可能需要重新加熱的 SCR 系統。在某些情況下，更換完整的系統可能是最經濟的選擇。 

其他支援

John Zink 提供廣泛的客戶和工程支援，包括：

  • 排放估算
  • 色散建模輸入
  • 可行性研究
  • 設備範圍界定研究
  • 設備可選支援

早期和持續的溝通對於專案成功至關重要。儘早與我們的團隊合作可確保高效且有效地滿足所有監管要求。

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