層燃條件下煙氣攜帶煤焦還原NO的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、長(zhǎng)久以來，我國(guó)是世界上煤炭消費(fèi)量最大，同時(shí)也是鍋爐生產(chǎn)和使用最多的國(guó)家，因此排放了大量的氮氧化物，引發(fā)日益嚴(yán)重的環(huán)境問題。這其中燃煤工業(yè)鍋爐排放占了很大比重，由于鍋爐改造困難、運(yùn)行管理水平低和環(huán)保法規(guī)限制少等原因，工業(yè)鍋爐的氮氧化物排放問題遲遲未能妥善解決。利用煙氣攜帶煤焦技術(shù)能在不大幅度改造鍋爐的前提下，實(shí)現(xiàn)降低氮氧化物排放同時(shí)提高燃燒效率的目的。由于前人有關(guān)煤焦-NO反應(yīng)的研究大多是應(yīng)用于煤粉鍋爐再燃，其研究結(jié)果并不一定適用于工業(yè)鍋

2、爐。為此，本文以工業(yè)鍋爐氮氧化物控制為背景，開展了大粒徑煤焦異相還原 NO的實(shí)驗(yàn)研究，為強(qiáng)化層燃條件下煙氣攜帶煤焦還原NO技術(shù)提供理論上的支撐。
　　本文選用朔州煙煤在水平管式爐惰性氣氛條件下制備了9種不同熱解條件的大粒徑煤焦樣品，對(duì)原煤及煤焦進(jìn)行了工業(yè)分析，通過壓汞儀測(cè)量煤焦的孔隙結(jié)構(gòu)，研究了制焦停留時(shí)間和熱解溫度對(duì)孔徑分布特征的影響，發(fā)現(xiàn)低溫下停留時(shí)間增加有利于增大煤焦比表面積和孔容積，停留時(shí)間較短時(shí)高溫有利于增加煤焦比表面積

3、和孔容積。然后應(yīng)用 X射線衍射儀，分析了熱解條件對(duì)煤焦微晶結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明熱解溫度升高有利于微晶結(jié)構(gòu)向有序化方向發(fā)展。并通過壓汞儀和掃描電鏡聯(lián)合使用，分析了預(yù)氧化對(duì)煤焦表面形態(tài)的影響，得到預(yù)氧化能使煤焦的孔隙變得更發(fā)達(dá)的結(jié)論。
　　在立式固定床反應(yīng)器上利用程序升溫法（250℃~1000℃溫度區(qū)間），研究了惰性氣氛下制焦條件對(duì)大粒徑煤焦異相還原 NO反應(yīng)的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)制焦溫度和停留時(shí)間增加都不利于煤焦-NO反應(yīng)的進(jìn)行。通過在反

4、應(yīng)氣氛中添加氧氣，在恒溫加熱條件下研究了氧氣對(duì)大粒徑煤焦-NO反應(yīng)的重要作用，結(jié)果表明反應(yīng)初期高氧濃度比低氧或無(wú)氧條件更能促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，在較高氧濃度條件下改變實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)大粒徑煤焦-NO反應(yīng)的影響不大。經(jīng)預(yù)氧化處理后，煤焦還原 NO的能力有所提升；一定氧濃度下預(yù)氧化時(shí)間越長(zhǎng)煤焦反應(yīng)性越好，超過最佳預(yù)氧化濃度后，煤焦的反應(yīng)性有所下降。本文還采用浸漬法使煤焦擔(dān)載不同金屬元素，通過與未擔(dān)載金屬的煤焦對(duì)比，得到金屬元素的催化活性排序?yàn)镕e>Cu