微波輻射對焦炭微結(jié)構(gòu)及焦炭-NO反應(yīng)性影響研究.pdf

1、工業(yè)燃煤領(lǐng)域NOx的綠色、經(jīng)濟、高效減排成為關(guān)注要點。近年來焦炭對NO的還原作用成為研究熱點，“焦粉混燃脫氮”技術(shù)在國外冶金行業(yè)也取得了一定的成果。但隨著熱處理溫度和時間的增加，焦炭“類石墨化”程度提高，焦炭還原能力明顯下降。若能實現(xiàn)反應(yīng)器外常溫、中溫（20~800℃）焦炭的活化，改善焦炭微結(jié)構(gòu)特性，將顯著提高回送焦炭對NO的還原能力。為此，本文設(shè)計了微波-熱重-紅外反應(yīng)器試驗系統(tǒng)，以朔州煙煤、模型焦炭作為研究對象，通過探究在不同微波作

2、用條件下焦炭微結(jié)構(gòu)以及焦炭-NO反應(yīng)性的變化規(guī)律，確定微波活化焦炭的最佳條件以及活化機理，為工業(yè)鍋爐新型脫硝技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。
　　以納米碳粉、蔗糖、去離子水、乙醇為原料，按一定的配比制備了模型焦炭。利用馬弗爐，制備了炭化終溫分別為800℃、900℃的朔州煤焦和模型焦炭樣品。在微波-熱重-紅外反應(yīng)器上，進行不同微波功率、作用時間對不同焦炭樣品的改性處理，利用壓汞測試、XRD、Raman及XPS測試等，對部分改性前后的朔州煤焦、模

3、型焦炭的孔隙結(jié)構(gòu)分布、石墨化程度、晶格缺陷、官能團相對含量等各特征參數(shù)的變化規(guī)律及差異進行了對比、分析。結(jié)果表明，微波處理功率、時間均對焦炭微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的作用：隨著微波處理功率的增加和微波處理時間的延長，朔州煤焦和模型焦炭的比表面積、孔容積呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢；C-O，C=O，O=C-O三種含氧官能團含量均有所下降；朔州煤焦石墨化程度未呈現(xiàn)明顯規(guī)律性，模型焦炭石墨化程度先減小后增大。
　　在大顆粒熱重反應(yīng)器系統(tǒng)探究了800℃、

4、900℃下微波改性大顆粒朔州煤焦與NO的反應(yīng)性，在立臥管式爐實驗系統(tǒng)上以程序升溫法分別探究了常溫和800℃下微波改性模型焦炭-NO反應(yīng)性，在微波-熱重-紅外反應(yīng)器系統(tǒng)上探究了800℃條件下間歇式施加微波處理方式對模型焦炭的NO反應(yīng)性的變化規(guī)律。結(jié)果表明：隨著微波處理功率的增大和微波處理時間的延長，朔州煤焦和模型焦炭的NO反應(yīng)性先增大后減小，朔州煤焦的最佳微波處理功率和時間分別為640W和90s，模型焦炭的最佳微波處理功率和時間為480W