請慎用燃燒法處理含氯揮發性有機物
華北電力大學環境學院 李守信
目前發現,在采用燃燒法處理含有S、N、P、Cl的VOCs的工藝上,存在一些不合理的現象,為此,我在此提出建議:請慎用燃燒法(包括催化燃燒)處理含硫、氮、磷、氯的揮發性有機物的問題。供大家參考;不妥之處,請大家指正。
大家都知道,在采用燃燒法處理含有S、N、P、Cl的VOCs時,會產生二次污染。盡管這樣,當一遇到具體處理工藝的選擇時,往往會忽略這個基本常識。
對一些含S的混合物,當采用燃燒法進行處理時,會產生SO2;含N的化合物,會產生NOx;含P的化合物會產生POx;而含Cl的化合物除會產生HCl之外,還會生成一些毒性更大的污染物!以上這些反應產生的二次污染物中,大都是無機污染物,在末端的非甲烷總烴監測裝置中是監測不出來的。所以,在表面上雖然“達標”,但實際上會造成更大的環境污染問題。
這里我重點想說一說采用燃燒法處理含Cl的揮發性有機物的問題。
我們常見的含Cl的揮發性有機化合物主要有:二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、氯苯、氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯(全氯乙烯)、氯苯、氯萘、氟利昂-21等,當然還有一些更復雜的含CI的揮發性有機物。
下面我們來看一下這些物質的主要性質。
一些含Cl揮發性有機物的主要性質:
化合物
沸點/℃
蒸汽壓/kPa
爆炸極限/V%
燃點/℃
備注
二氯甲烷
39.75
68.2(35℃)
13.5-66(氧氣)
無
氯仿
61.15
40.17(35℃)
——
無
450℃以上裂解生成氯化氫和光氣
四氯化碳
76.75
23.49(35℃)
——
無
封管中加熱150℃有HCl生成
二氯甲苯①
201.1
13.33(130℃)
1.9-4.5
>500
高溫加熱生成氯乙烯和氯化氫
二氯乙烷
83.48
21.33(40℃)
6.20-15.90
449
氯乙烯
-13.9
346.5(25℃)
3.3-3.6
415
三氯乙烯
87.19
19.57(40℃)
9.3-44.8
425
空氣中強烈加熱將產生光氣等
四氯乙烯
121.20
13.87(60℃)
不爆炸
無
700℃與活性炭接觸生成六氯苯等
氯苯
131.69
19.30(80℃)
1.3-7.1
637.8
氯萘
259.3
不爆炸
558
氟利昂-21②
-8.2
153.2(20℃)
不爆炸
無
受熱時分解出氯化氫、氟化氫、光氣
①.2,4-二氯甲苯。
②.氟利昂-21,即一氟二氯甲烷。
從上表可以看出,這些物質吸附、脫附都沒有問題,但是,如果采用燃燒方法繼續處理,則會產生很多問題。首先, 這些物質絕大部分是不可燃物質,不可能采用燃燒(包括催化燃燒)的方式將它們燒掉。如果非要采用高溫燃燒方式,那么,有不少物質還可能生成毒性更大的光氣!
特別值得一提的是:有資料報道,當含氯物質在燃燒溫度低于300-400℃時容易產生劇毒的二惡英,它的毒性是砒霜的900倍!
另外,我們處理以上物質時,除氯乙烯、二氯乙烷(大都為PVC行業排放)的濃度較高外,大部分是大風量、低濃度的廢氣,對它們的處理方式多采用濃縮-燃燒(包括催化燃燒)的方式進行處理。為此,在這里特別提醒大家:對于含Cl 的揮發性有機物,千萬不可采用濃縮-燃燒(包括轉輪濃縮-催化燃燒)的方式進行處理!!!
以上所述,供大家參考。