二噁英实际上为一些氯化多核芳香化合物的总称，其中多氯代二苯并二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）是最受关注的二噁英（Dioxins）类物质，在结构上，PCDDs与PCDFs分别有75种和135种同系物，环境中的二噁英大都会以混合物的形式存在。
在常温下一般呈现为固体或晶体，无色无味，具有较高的熔沸点，且它的溶点，沸点，蒸汽压和水溶度会随着其氯代数的增加而增加；难溶于水，易溶于有机溶剂，具有高度的亲油性；化学性质稳定，难挥发，广泛的存在于环境中，而且自然环境中的微生物降解、水解及光分解作用对二噁英分子结构的影响均很小，因此二噁英进入白然环境中后具有很强的长期残留性。
二噁英类物质为非自然界存在物质，主要为燃烧过程中生成，包括钢铁冶炼、有色金属冶炼、垃圾焚烧、燃煤发电等。环保废气治理过程中，如废气中含有芳香类物质，同时含有卤素类物质，如采用燃烧工艺处理，燃烧不完全时极易生成二噁英类物质。要避免处理过程中产生可从源头、过程和末端三方面进行控制。从源头方面考虑，首先可通过尽量去除废气中含氯物质，降低废气中氯含量，进而降低生成二噁英类物质概率。其次保证废气中氧含量充足，保证处理过程中有机物可以发生完全氧化反应。过程控制方面为主要控制阶段，可通过采用合适工艺避免或减少二噁英的产生。采用催化氧化工艺时，可以从原理上完全避免二噁英的产生。采用催化氧化工艺不产生二噁英主要原理为：（1）催化燃烧的稳定较低，在400-600℃之间。（2）催化氧化的机理与直接燃烧（热力）不同。它是反应物分子（包括氧分子）被吸附在催化剂的活性中心上得到活化、解离、重组 、脱附，主要的过程都在催化剂表面上完成，受催化剂表面结构控制。（3）氧气丰裕的情况下，C-O、H-O、H-Cl结合的活性远大于C-C、C-Cl的结合。一个碳，两个碳的小分子，连接成氯代三环芳烃类结构是不大可能的。如因其他条件，不能采用催化氧化工艺，只能采用热力燃烧法时，则需同时做好炉膛温度、停留时间及湍流度等三个方面的控制，保证有机物在高温情况下与充分燃烧，降低不完全燃烧概率，尽量降低二噁英生成量。在末端控制方面，可采用二燃室+急冷塔工艺进行去除，即在二燃室内含二噁英废气重新升温至1000℃以上，在该条件下保证停留时间，即与保证与氧气充分反应。充分反应后废气需在急冷塔内快速降温至250℃以下，保证废气在易生成二噁英的600℃左右条件下停留时间极短，进而降低二噁英生成浓度。二噁英作为含氯有机物，同样可以采用催化氧化工艺作为末端控制工艺。废气升温至催化氧化工艺温度条件（280~500℃）后，在催化剂作用下，与氧气发生反应。
针对上述可能产生二噁英的工况，青岛西子环保研究院有限公司开发了催化氧化工艺（RCO/CO）及ND-RTO工艺来应对废气中含芳香烃、卤素等易产生二噁英的工况。
1）催化氧化（RCO/CO）工艺：因反应温度低，不会将空气中的氮气转化为NOx，处理含卤素废气不产生二噁英，没有二次污染；开发出了耐卤素、耐硫、分解二噁英及高氮气选择性的催化剂，拓展了含磷、含硅废气的处理工艺；催化剂具有选择性强、活性高、热稳定性好、抗中毒性能好、使用寿命长等特点；很好地解决了催化剂配伍问题，使催化剂适应工况的能力更强。
2）ND-RTO组合工艺：能同时解决VOCs、氮氧化物、二噁英、卤化氢、硫氧化物、臭气浓度等达标问题。相比常见的急冷技术去除二噁英、高温脱硝、碱洗水洗去除卤化氢及硫氧化物、生物技术除臭等，极大地降低了投资强度，同时因为热量的充分利用可实现低耗运行。
根据不同工况，选择合适的工艺条件，可以应对绝大多数易产生二噁英工况，从过程控制到末端治理，实现对二噁英的全流程控制。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二三年 十月
