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随着城市生活垃圾产量不断攀升,许多城市已经出现了不同程度的“垃圾围城”现象。垃圾焚烧法,因其具有减容化、无害化、资源化等优点,已成为目前垃圾处理研究的重点。但垃圾焚烧不可避免地产生二次污染,尤其是其中的重金属污染,严重限制了垃圾焚烧技术的应用。本文通过实验和模拟计算相结合的方法,深入分析了重金属铅和镉的挥发特性及其影响机理。首先,在管式炉上研究了有机氯(PVC)和无机氯(NaCl)对重金属Pb、Cd动态挥发特性的影响。通过氯释放特性分析、低温氯化分析和相关物质的热重差热分析,获得了氯对Pb、Cd挥发影响的机理。实验结果表明,氯化物均能促进Pb、Cd的挥发,且PVC对Pb、Cd挥发的促进作用略强于NaCl,但是二者发生作用的机理完全不同。PVC通过释放含氯气体将Pb、Cd氯化为相应氯化物,从而促进Pb、Cd的挥发。NaCl不释放含氯气体,而是以SiO2、Al2O3为介质,直接氯化Pb、Cd,从而促进Pb、Cd的挥发。其次,在管式炉上研究了不同形态的硫(S、Na2SO4)对重金属Pb、Cd动态挥发特性的影响。通过硫化分析和相关物质的热重差热分析,获得了硫对Pb、Cd挥发影响的机理。实验结果表明,S会与Pb反应生成难挥发化合物从而抑制Pb的挥发；S与Cd反应微弱,而S在焚烧系统中燃烧增强了系统的还原性气氛,促进了CdO的还原反应,从而促进了Cd的挥发。Pb、Cd与Na2SO4均不发生反应,而是仍以PbO和CdO的形式存在。由于Na2SO4在焚烧系统中会吸热融化,从而略微抑制了Pb和Cd的挥发。最后,在实验研究的基础上,本文采用HSC chemistry 6.0软件模拟计算了气氛、温度、氯、硫和钙对Pb、Cd转化特性的影响。模拟结果与实验结果进行对比,进一步解释氯和硫对Pb、Cd挥发影响的机理。氧化性气氛下和还原性气氛下,Pb、Cd在系统中存在的形态不同。无论是氧化性气氛还是还原性气氛,氯都会使Pb、Cd向其氯化物形态转化,从而促进Pb、Cd的挥发。氧化性气氛下,硫会使Pb、Cd向其硫酸物形态转化；而还原性气氛下,硫使Pb、Cd向其硫化物形态转化。在氧化性气氛下,低温段Ca会结合Cl,从而阻止PbCl2、CdCl2生成。高温段CaCl2发生分解,Cl开始与Pb、 Cd结合生成PbCl2、CdCl2。低温段Ca会结合S,从而阻止PbSO4、CdSO4生成。在还原性气氛下,Ca始终结合Cl,阻止PbCl2、CdCl2生成。Ca不与S发生结合,对Pb、 Cd转化特性影响较小。