Discurso sobre a regulamentação das dioxinas durante a operação do RTO (Organização Regional de Transporte).

As dioxinas, tipicamente cristais brancos, são substâncias lipossolúveis incolores, inodoras e extremamente tóxicas. Consistem em um átomo de oxigênio ligado a dois anéis benzênicos substituídos por cloro, formando dibenzofuranos policlorados (PCDFs). Cada anel benzênico pode ser substituído por 1 a 4 átomos de cloro, dando origem a inúmeros isômeros. Entre eles, as PCDDs possuem 75 isômeros e os PCDFs, 135.

As dioxinas são poluentes secundários produzidos durante a incineração de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis). Elas possuem graus variáveis ​​de toxicidade, estabilidade, ampla distribuição e imenso potencial destrutivo. Sua toxicidade é 130 vezes maior que a do cianeto e 900 vezes maior que a do arsênio, e apresentam toxicidade irreversível "teratogênica, carcinogênica e mutagênica". São consideradas "uma das substâncias químicas mais perigosas do mundo". Gases orgânicos de exaustão contendo cloro geram dioxinas durante o processo de incineração de Oxigênio Reciclado (OR). Controlar eficazmente a produção de dioxinas é uma preocupação fundamental para projetistas e proprietários de empresas de OR.

1. Condições para a geração de dioxinas
Anel benzênico: Uma certa quantidade de anéis benzênicos é necessária, seja na reação de síntese ou na reação heterogênea de precursores.
Fonte de cloro: Substâncias que contêm cloro são necessárias para fornecer uma certa quantidade de átomos de cloro durante o processo de formação de dioxinas.
Temperatura: A temperatura é um dos fatores que mais influenciam a formação de dioxinas (300 - 500℃).
Catalisador metálico: Na reação de síntese e na reação catalítica do precursor, mesmo com fontes suficientes de carbono e nitrogênio e uma temperatura adequada, sem a presença de um catalisador, não haverá geração excessiva de dioxinas.
Oxigênio: Em experimentos, observou-se que, em condições de hipóxia, a concentração de produção de dioxina começou a diminuir. A presença de oxigênio é essencial na reação de síntese e, à medida que a concentração de oxigênio aumenta, a concentração de geração de dioxina geralmente também aumenta.
Água: A água desempenha um papel importante na geração de dioxinas. Como fonte adicional de oxigênio, a presença de hidrogênio reduz o grau de oxidação das dioxinas e fornece radicais hidroxila.
Tempo de reação: Numerosos experimentos indicaram que, a uma temperatura adequada, após 5 a 30 minutos, a taxa de geração de dioxinas aumenta acentuadamente e se completa em 2 a 4 horas.

Decomposição de dioxinas em altas temperaturas
Quando a temperatura de incineração atinge 750 °C, as dioxinas começam a se decompor e a ligação C-Cl se rompe inicialmente. Quando a temperatura ultrapassa 800 °C, a ligação C-O se rompe. Nessa temperatura, por um curto período, as substâncias com anel benzênico presentes nos dois produtos de decomposição ainda persistem, o que caracteriza uma estrutura instável e continua sendo um pré-requisito para a geração de dioxinas. Trata-se de um processo de reação reversível, que pode produzir dioxinas novamente sob temperatura adequada.
Quando a temperatura de incineração atinge valores acima de 850 °C, os precursores das dioxinas (substâncias com anel benzênico) podem se decompor rápida e completamente em substâncias inorgânicas, resultando no desaparecimento dos compostos orgânicos com anel benzênico, que são os precursores das dioxinas. Independentemente da faixa de temperatura, as substâncias dioxina não serão mais geradas, o que caracteriza um processo de reação irreversível.

Os compostos de benzeno se decompõem em benzeno durante a incineração em alta temperatura. A figura acima ilustra o processo de reação do benzeno durante a incineração em alta temperatura. Pode-se observar na figura que os compostos orgânicos do anel benzênico desaparecem quando o tempo de residência excede 1,2 segundos. Atualmente, a percepção comum é que, quando a temperatura dos gases de exaustão atinge 850 °C e permanece nessa temperatura por 1,5 segundos, ou quando a temperatura atinge 1050 °C e dura alguns milésimos de segundo, as dioxinas podem ser completamente decompostas em substâncias inorgânicas. As substâncias necessárias para a geração de dioxinas deixam de existir e as dioxinas são completamente eliminadas.

Explicação sobre a redução da produção de dioxinas durante o processo de incineração de RTO.

Tempo de residência: Projete o tamanho da câmara de combustão de forma adequada.
Temperatura de combustão: Certifique-se de que a temperatura de combustão dos gases de escape na câmara de combustão esteja dentro da faixa de 850-950℃.
Eddy: Os gases de combustão são completamente misturados na área de alta temperatura da fornalha, permitindo que queimem por completo.
Reduzir o tempo de resfriamento rápido dos gases de escape em alta temperatura nas câmaras regenerativas, garantindo que o tempo de permanência dos gases de escape na faixa de temperatura média (300℃～500℃) seja inferior a 0,5s, reduzindo assim a produção de dioxinas.
Os materiais cerâmicos para armazenamento térmico possuem funções de adsorção, e as dioxinas adsorvidas nesses materiais retornarão à câmara de combustão para decomposição em alta temperatura juntamente com o ar de purga.