前言：根据《制药工业大气污染物排放标准》GB 37823-2019、《农药制造工业大气污染物排放标准》GB 39727-2020、《石油化学工业污染物排放标准》GB 31571-2015等规范要求，燃烧装置二噁英类污染物排放标准为 0.1ng-TEQ/m3。因达标要求高，治理难度大，制药、农药及石化企业在VOCs废气治理过程中应重视选用合理有效的技术确保二噁英的处理达标。
一、二噁英简介
二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物。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。
二、生成机理
燃烧过程中部分短链卤代烃，通过氧化、自由基反应、芳构化反应等生成氯代芳烃；燃烧过程中产生的氯自由基、氧自由基等自由基与氯代芳烃通过自由基反应生成苯氧基自由基，这些自由基继而通过聚合反应生成二噁英前驱物，如氯代苯、多氯苯酚等；二噁英前驱物通过羟基取代反应、脱氯反应等，最终形成二噁英。
三、治理手段
1、源头减量
氯元素是二噁英产生的关键，使用氯元素含量低的原材料也是降低二噁英生成的主要方法。所以，应尽可能使用低氯含量的物质，或者利用新材料，减小二噁英生成量。
2、过程控制
3T+E控制法。其中的3个T分别为炉膛温度(Temperature)，停留时间（Time）和湍流程度（Turbulence）；E则代表过量空气量(Excess oxygen)。此外，有研究表明，焚烧炉在启停炉阶段的二噁英排放量会远远大于正常工况下的二噁英排放水平。因此，在废弃物焚烧炉工作过程中，要保持燃烧的稳定，避免不必要的启停炉。
3、末端治理
目前共有3种二噁英消除技术：急冷抑制技术、活性炭喷粉吸附技术、催化分解技术。
（1）急冷抑制技术：将RTO处理产生的含二噁英废气，首先在二燃室将其从80℃升温至1100℃，以保证二噁英充分分解；其次，用换热器或其他热回收设施将1100℃至600℃的热量进行回收；最后，通过大量喷水，将废气温度从600℃急冷至200℃以下，从而避免废气降温过程中再次合成二噁英。此技术曾在危废焚烧项目中有所应用，但是通常与其他技术（一般是活性炭喷粉吸附）配套使用。由于二燃室升温需消耗大量的天然气，降温过程中消耗大量的水，整体能耗较高，近年逐渐被其他技术所替代。目前，在RTO领域，该技术应用案例较少。
（2）活性炭喷粉吸附技术：将一定量的活性炭粉以一定流速喷射到适当温度（140℃～200℃）的废气中，通过活性炭的吸附作用将二噁英捕获，之后通过除尘将吸附后的活性炭分离，二噁英转移至活性炭中。此技术净化效率取决于吸附效率，稳定性较低，同时，吸附后活性炭作为危险废物，转移处置过程中需加强安全管控。对于RTO而言，其出口温度一般在80℃左右，且气量较大，升温至140℃～200℃，需要消耗大量的热能，如果工厂内无废热，运行成本较大。目前，在RTO领域，该技术已有应用，但因为能耗高，且废气湿度大而引起活性炭板结，难以保证长周期稳定运行，尚处于初步应用阶段。
（3）催化分解技术：通过催化剂活性中心的设计，使二噁英在催化剂的活性中心上得到活化、解离、重组、脱附，发生氧化反应的选择性远远大于“合成-分解”反应，达到彻底分解二噁英的目的。此技术净化效率高，能耗低，无二次污染转移，在垃圾焚烧发电项目、危废焚烧等领域已得到广泛应用，工程化程度高，技术成熟、可靠。近几年，该技术已逐渐开始应用到RTO领域。
四、技术优势
青岛西子环保研究院与多所知名院校合作研发了耐卤素、分解二噁英催化剂，并成功应用于实践案例。该催化剂能将含氯废气吸附在催化剂表面活性点位上氧化降解，不仅能分解二噁英，而且会抑制二噁英及其前驱体的生成，同时保持催化剂稳定性。
青岛西子环保研究院有限公司开发的ND-RTO（不产生二噁英）技术，在传统RTO的基础上，增加分解二噁英的催化剂，使出口气体达标排放。
青岛西子环保研究院有限公司
二零二六年 七月
