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作为生活垃圾能源循环利用最具发展前景技术之一，垃圾气化制合成气基础研究日臻成熟，然而，人们对气化过程中环境污染物伴生情况却知之甚少。为促进环境友好型垃圾气化生产系统的建立，论文以详细调查并解析垃圾气化制合成气过程中各类环境污染物伴生特性及其要素影响，为科学探讨有效控制机制，最大限度抑制污染物发生奠定必要理论依据为核心目的，分别以垃圾气化工艺、改质工艺以及净化体系等三个单元为研究对象，通过实验详细考察了各工序中温度、气化因子、改质催化剂等操作要素对垃圾气化制造合成气过程中各类污染物生成及转化特性的影响，并结合气体净化单元对各类污染物的脱除情况，参照相关污染物排放标准，对垃圾气化制合成气生产系统的潜在污染特性进行了科学分析。研究结果表明:
垃圾气化处理过程中，垃圾气化合成合成气同时，还会伴生出各类环境污染物。其中，垃圾中所蕴含的N、S元素，随热分解反应的发生，多直接转化成还原性气体组分H2S和NH3，垃圾中重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg以气态或液态的形式均有不同程度的挥发，此外，合成气中同样存在许多酚类污染物。这些污染物的伴生直接妨碍了合成气的安全利用;
(1)各类环境污染物在气化过程中伴生特性主要受气化温度影响，氧化剂和水蒸气的导入所产生的影响受温度条件制约。气化温度的升高对重金属的挥发、NH3生成有明显的促进作用、但对H2S和酚类物质的生成有较好的抑制作用。氧气的通入可使部分H2S气体氧化成为SO2，但对NH3的氧化作用有限。各类污染物在水蒸气的作用下均呈现不同程度的抑制作用;
(2)改质过程中，受催化剂应用和改质要素影响，气化合成气中污染物均发生相应变化。其中，催化改质温度升高时，NH3逐渐增加，H2S则是先增加后减少，重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg浓度逐渐降低，酚类物质分解得以促进，浓度普遍降低。不同污染物在不同组分催化剂作用下，转化效果各不相同。其中，采用1号催化剂时，H2S、NH3、SO2、NOx的浓度均低于使用2号催化剂时，而重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的浓度均高于使用2号催化剂时的排放浓度，1号催化剂可降低酚类物质的浓度，改质效果好，但当温度达到750℃时，1号催化剂的改质优势丧失;
(3)利用实验系统设置的包含水洗、醇洗及活性炭吸附等处理单元的净化系统对改质后合成气中污染物进行净化时，酚类物质的去除率达到了100％。酚类物质的浓度，符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）无组织排放监控浓度限值。SO2和NOx气体的排放符合污染物的排放标准。H2S和NH3气体排放浓度高于相应的厂界排放标准，净化后的气体排放需设置15米高排气筒排放，活性炭对酸性气体H2S吸附率很高，脱除效果明显。经过净化单元处理后，重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的平均净化效率均在50％以上;
(4)残渣中的五种重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的含量均未超出《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中土壤无机污染物第二级环境质量标准的限值。
垃圾气化处理过程中，垃圾气化合成合成气同时，还会伴生出各类环境污染物。其中，垃圾中所蕴含的N、S元素，随热分解反应的发生，多直接转化成还原性气体组分H2S和NH3，垃圾中重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg以气态或液态的形式均有不同程度的挥发，此外，合成气中同样存在许多酚类污染物。这些污染物的伴生直接妨碍了合成气的安全利用;
(1)各类环境污染物在气化过程中伴生特性主要受气化温度影响，氧化剂和水蒸气的导入所产生的影响受温度条件制约。气化温度的升高对重金属的挥发、NH3生成有明显的促进作用、但对H2S和酚类物质的生成有较好的抑制作用。氧气的通入可使部分H2S气体氧化成为SO2，但对NH3的氧化作用有限。各类污染物在水蒸气的作用下均呈现不同程度的抑制作用;
(2)改质过程中，受催化剂应用和改质要素影响，气化合成气中污染物均发生相应变化。其中，催化改质温度升高时，NH3逐渐增加，H2S则是先增加后减少，重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg浓度逐渐降低，酚类物质分解得以促进，浓度普遍降低。不同污染物在不同组分催化剂作用下，转化效果各不相同。其中，采用1号催化剂时，H2S、NH3、SO2、NOx的浓度均低于使用2号催化剂时，而重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的浓度均高于使用2号催化剂时的排放浓度，1号催化剂可降低酚类物质的浓度，改质效果好，但当温度达到750℃时，1号催化剂的改质优势丧失;
(3)利用实验系统设置的包含水洗、醇洗及活性炭吸附等处理单元的净化系统对改质后合成气中污染物进行净化时，酚类物质的去除率达到了100％。酚类物质的浓度，符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）无组织排放监控浓度限值。SO2和NOx气体的排放符合污染物的排放标准。H2S和NH3气体排放浓度高于相应的厂界排放标准，净化后的气体排放需设置15米高排气筒排放，活性炭对酸性气体H2S吸附率很高，脱除效果明显。经过净化单元处理后，重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的平均净化效率均在50％以上;
(4)残渣中的五种重金属Cr、Pb、Zn、Cu、Hg的含量均未超出《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中土壤无机污染物第二级环境质量标准的限值。