浅谈RTO运行过程中二噁英的控制

含氯化物有机废气在采用RTO焚烧的过程中可能会产生二噁英，特别是废气中还存在苯环类物质时。如何有效控制二噁英的产生，是广大RTO设计者及广大业主要关注的重点问题。

二噁英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，一般为白色结晶体，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环为多氯二苯并呋喃(PCDFs)。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子，从而形成众多的异构体，其中PCDDs有75种异构体，PCDFs有135种异构体。二噁英是在VOCs焚烧过程中产生的次级污染物。它们毒性各异，性质稳定，分布广泛，危害巨大，其毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍，具有不可逆的“致畸、致癌、致突变”毒性，被视为“世界上最危险的化学物质之一”。

1、二噁英产生条件

苯环：不论是在重新合成反应中，还是在前驱物异相催化反应中，都需要提供一定数量的苯环；

氯源：二噁英在形成过程中需要含氯物质提供一定数量的氯原子；

温度：温度是影响二噁英形成的重要因素之一（300-500℃）；

金属催化剂：在重新合成反应和前驱物异相催化反应中，即使有足够的碳源和氮源且有适宜的反应温度。如果没有催化剂的存在，也不会有太多二噁英的生成；

氧：实验观察到在缺氧条件下，二噁英的生成浓度开始下降。在重新合成反应中氧的存在是必须的，随氧浓度的升高，二噁英生成浓度一般也随之升高。

水：水份在二噁英生成过程中具有一定作用。作为附加氧源，氢原子的存在降低了二噁英的氧化程度。提供氢氧自由基。

反应时间：大量实验表明，在适宜温度下，经过5-30min，二噁英的生成率急剧增大，并在2~4h完成。

2、二噁英的高温分解

当焚烧温度达到750℃时，二噁英开始分解，且首先C-Cl键断裂，当温度达到800℃以上时，C-O键断裂。此温度下在较短的分解时间内，以上两种分解物中苯环类物质仍然存在，称为不稳定结构，仍然属于二噁英生成的前提物，是可逆的反应过程,在适当温度条件下还会再生成二噁英物质。

而当焚烧温度达到850℃以上时，二噁英前提物（苯类物质）可以迅速完全分解成为无机物，使得作为二噁英前体物的苯环类有机物消失，后续无论温度在任何范围内，均不会再次生成二噁英类物质，此为不可逆反应过程。