垃圾焚燒過程中二惡英生成的鈦基阻滯技術(shù)模擬研究.pdf

1、近年來，面對(duì)日益嚴(yán)峻的城市垃圾問題，城市固體廢棄物焚燒技術(shù)憑借其無應(yīng)用。然而，生活垃圾焚燒廠的興建和長(zhǎng)期運(yùn)行卻帶來了二次污染問題，垃圾焚燒過程中排放的持久性有機(jī)物如氯苯(CBz)、二惡英(PCDD/Fs)等，對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，已經(jīng)引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這類有毒物質(zhì)的有效控制，本文模擬垃圾焚燒的熱過程，采用鈦基金屬氧化物針對(duì)氯苯的降解和二惡英的阻滯生成展開了相關(guān)研究，主要研究方法和內(nèi)容如下：
　　1．

2、采用溶劑熱法、均勻共沉淀法和溶膠-水熱法分別制備出3種不同形貌的TiO2催化劑，采用X射線衍射儀(XRD)、X射線能譜儀(EDX)和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)催化劑的晶型結(jié)構(gòu)和微觀形貌進(jìn)行分析。以五氯苯為模型污染物，分別在300 ℃、350 ℃、400 ℃條件下對(duì)3種不同形貌材料的催化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，3種材料的活性強(qiáng)弱順序?yàn)椋壕鶆蚬渤恋矸ㄋ芓iO2>溶膠-水熱法所制TiO2>溶劑熱法所制TiO2。均勻共沉淀法所制TiO2

3、在反應(yīng)溫度350 ℃、反應(yīng)時(shí)間60 min的條件下對(duì)五氯苯的降解效率已經(jīng)達(dá)到99.83％。通過GC-MS對(duì)五氯苯的降解產(chǎn)物進(jìn)行分析，檢測(cè)到有四氯苯、三氯苯和二氯苯等生成，表明降解反應(yīng)有加氫脫氯過程發(fā)生。五氯苯加氫脫氯降解路徑為：PeCB→1,2,4,5/1,2,3,5/1,2,3,4-TeCB→1,2,4/1,2,3-TrCB→DCB。
　　2．選取均勻共沉淀法制備鈦鈣復(fù)合金屬氧化物，采用X射線衍射儀、X射線能譜儀和場(chǎng)發(fā)射掃描電子

4、顯微鏡等分析儀器，對(duì)鈦鈣復(fù)合催化劑制備過程中不同時(shí)間（5 min;10 min;20 min;30 min;60 min;3 h;4 h）的前驅(qū)體進(jìn)行標(biāo)征，考察了復(fù)合材料的制備過程。同時(shí)探討了沉淀劑選擇和焙燒溫度選擇對(duì)催化劑晶型的影響。研究發(fā)現(xiàn)，以尿素-氨水為沉淀劑時(shí)，能使體系中的Ca2+更好地沉淀在 TiO2表面，且制備出的材料粒徑較大；在500 ℃條件下煅燒時(shí)，得到的TiO2材料晶型較好且為銳鈦礦。
　　3．以尿素-氨水為沉淀

5、劑，在500 ℃煅燒條件下制備出了一系列不同元素配比的鈦鈣復(fù)合材料TiCaαOx（Ti和Ca的摩爾比為1：α，α=0,0.1,0.2,0.5,0.8,1）。模擬垃圾焚燒熱過程，在300 ℃溫度下，探究了不同元素配比的鈦鈣復(fù)合材料TiCa0.1Ox，TiCa0.2Ox，TiCa0.5Ox，TiCa0.8Ox，TiCaOx和空白對(duì)照組（不加任何阻滯劑），對(duì)1 mg PCP生成PCDD/Fs的阻滯情況。發(fā)現(xiàn)TiCa0.5Ox型鈦鈣復(fù)合材料對(duì)P