Abstract This work reports on the bromine fixing ability of a typical electric arc furnace dust (EAFD) upon its co-pyrolysis with tetrabormobisphenol (TBBA), the most widely used brominated flame retardant) both experimentally and theoretically following thermodynamic calculations. Experimentally, the following variables were considered in this investigation: EAFD: TBBA mass ratio (1:1, 1:2 and 1:3), pyrolysis heating rate and its final temperature and the effect of the NaCl and KCl presence in the dust. In the thermodynamic analysis the same parameters were studied excluding the heating rate. According to thermodynamic calculations, it was found that almost 100% of bromine, released as HBr during the thermal decomposition of TBBA, can be fixed by EAFD as metal bromides when 1:1 and 1:2 ratios where used. These metal bromides remain mainly in the solid form below 400 °C; above this temperature they commence evaporation leaving the reaction system. At 1:3 ratio almost 10% of the initial bromine contents is released in HBr gaseous form. Experimentally, it was found that about 70% of HBr is captured by EAFD when 1:1 and 1:2 ratios were used at temperatures below 350 °C, however, only 53% were captured when ratio 1:3 was used. At all conditions, the escaped gaseous HBr was as low as 6%. It was also found that high heating rates negatively affected the metal oxides ‘capacity to capture emitted HBr.

中文翻译：

---

四溴双酚热降解过程中电弧炉粉尘固溴能力的实验及热力学分析研究

摘要 本工作报告了典型电弧炉粉尘 (EAFD) 与四硼双酚 (TBBA)（最广泛使用的溴化阻燃剂）共热解时的溴固定能力，并根据热力学计算在实验和理论上进行了研究。实验中，本研究考虑了以下变量：EAFD：TBBA 质量比（1:1、1:2 和 1:3）、热解加热速率及其最终温度以及粉尘中存在的 NaCl 和 KCl 的影响。在热力学分析中，除了加热速率外，还研究了相同的参数。根据热力学计算，发现几乎 100% 的溴在 TBBA 热分解过程中以 HBr 形式释放，当使用比例为 1:1 和 1:2 时，EAFD 可以将其固定为金属溴化物。这些金属溴化物在 400 °C 以下主要以固体形式存在；高于此温度，它们开始蒸发离开反应系统。在 1:3 的比例下，几乎 10% 的初始溴含量以 HBr 气态形式释放。实验发现，在低于 350 °C 的温度下使用 1:1 和 1:2 比率时，EAFD 捕获了大约 70% 的 HBr，但是，当使用比率 1:3 时，仅捕获了 53%。在所有条件下，逸出的气态 HBr 低至 6%。还发现高加热速率会对金属氧化物捕获排放的 HBr 的能力产生负面影响。发现在低于 350 °C 的温度下使用 1:1 和 1:2 比率时，EAFD 捕获了大约 70% 的 HBr，但是，当使用比率 1:3 时，仅捕获了 53%。在所有条件下，逸出的气态 HBr 低至 6%。还发现高加热速率会对金属氧化物捕获排放的 HBr 的能力产生负面影响。发现在低于 350 °C 的温度下使用 1:1 和 1:2 比率时，EAFD 捕获了大约 70% 的 HBr，但是，当使用比率 1:3 时，仅捕获了 53%。在所有条件下，逸出的气态 HBr 低至 6%。还发现高加热速率会对金属氧化物捕获排放的 HBr 的能力产生负面影响。