含氯有机废水在流化床中焚烧HCl 生成与控制的实验研究

文章编号:025322468(2001)20420394206中图分类号:X70311文献标识码:A含氯有机废水在流化床中焚烧HCl生成与控制的实验研究别如山,李鑫,杨励丹,周定(哈尔滨工业大学环境科学与工程系,哈尔滨150001)摘要:在内径32mm的鼓泡流化床焚烧炉中,以含三氯乙醛有机废水为研究对象,在700—900℃的温度范围内,进行了含氯有机废水的焚烧及脱氯试验.研究了有机氯转化为HCl的转化率随温度的变化规律,发现随温度的升高,Cl—HCl的转化率增加,900℃时Cl—HCl的转化率达到9815%.进行了高温下加CaO脱除HCl的实验研究,结果表明,温度升高,HCl脱除率下降;在相同温度下,随着CaΠCl比的增加,HCl脱除率增加。通过对生成产物进行X射线能谱分析(EDAX)及扫描电子显微镜(SEM)分析的结果,解释了高温下CaO脱除HCl的效果差的原因.关键词:三氯乙醛;有机废水;流化床;焚烧;HCl;CaΠCl摩尔比;脱氯ExperimentalstudyontheformationandcontrolofHClfromincinera2tionofchlorinatedwastewaterinfluidizedbedBIERushan,LIXin,YANGLidan,ZHOUDing(HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001)Abstract:Abench2scalebubblingfluidizedbedwith32mmI.D.wasusedtoinvestigatetheemissionandremovalofHClbyincinerationoforganicwastewaterwhichcontainsCCl3CHOatthetemperaturefrom700℃to900℃.ExperimentsshowedthatCl—HClconversionratioin2creasedwithincreaseintemperature,andHClcaptureincreasedwithincreaseinCaΠClmoleratio,butdecreasedwithincreaseintemperatureatthesameCaΠClmoleratio.TheexperimentalresultswereexplainedbytheanalysesofSEMandEDAXoftheproductsfromthereactionofCaOwithHCl.Keywords:CCl3CHO;organicwastewater;fluidized2bed;incineration;HCl;CaΠCl;removalofHCl收稿日期:2000206219;修订日期:2000209220资助项目:华中理工大学煤燃烧国家重点实验室开放基金资助作者简介:别如山(1965—),男,副教授(博士)氯代有机物不仅毒性大而且物理化学性质稳定,难以分解.美国环境保护署(EPA)规定的优先控制的有机污染物中有50%以上为含氯有机物.含氯有机废液广泛存在于化工、制药等行业中,由于它们难以生物降解且有毒,所以采用普通的生物、物理和化学方法难以实现脱毒的目的.焚烧法是处理含氯有机废液的有效途径,含氯有机物焚烧完全的产物为HCl或Cl2[1].研究表明无论在缺氧燃烧还是富氧燃烧情况下,HCl的排放均远高于Cl2的排放.MichealR1B.等人的实验研究表明,在缺氧情况下,HCl的排放浓度比Clx高5—8个数量级[2].因此,含氯有机废液的焚烧只考虑HCl的排放.目前对酸性排放气体象SO2、NOx的生成机理及控制方法的研究都比较成熟.但是在高温下对CaOΠHCl反应的一些基本信息如:动力学参数、控制机理、反应产物等的认识仍十分有限.目前多数燃烧设备对氯化氢的脱除是在尾部烟道中进行的.吸收氯化氢的添加剂通常为Ca(OH)2、CaO、CaCO3和白云石等.李斌等在流化床中焚烧固体废弃物实验研究表明,在床内第21卷第4期2001年7月环境科学学报ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol.21,No.4July,2001直接脱除氯化氢的效果不佳[3].但有学者认为当温度高于800℃时,Ca(OH)2对阻止HCl、二恶英(PCDDsΠPCDFs)的形成起了重要作用[4],并且在炉内脱除HCl将限制下游PCDDsΠPCDFs的形成.本文报道了含氯有机废水在流化床中焚烧时氯化氢的排放特性及床内加钙脱氯的结果.1实验装置实验采用高为570mm,内径为32mm,外径为42mm的耐高温镍铬不锈钢管作为鼓泡流化床反应器,采用电加热装置.温度由热电偶及TDW型温度控制仪自动控制.布风板为两层70目的不锈钢