焦炭還原NO反應(yīng)若干影響因素的研究.pdf

1、電站鍋爐燃煤排放的煙氣是大氣污染的NOx的主要來源。當(dāng)前，我國NOx污染越加嚴(yán)重，為此，發(fā)展電站鍋爐燃煤NOx控制技術(shù)勢在必行。目前，NOx的控制技術(shù)方法較多，但是在我國，由于自身技術(shù)條件限制，只有少數(shù)幾種技術(shù)較為實(shí)用。其中作為爐內(nèi)低NOx燃燒技術(shù)的再燃技術(shù)是一項(xiàng)較經(jīng)濟(jì)有效的NOx控制技術(shù)，可行性大，易推廣。再燃區(qū)中發(fā)生的NO-焦炭異相還原反應(yīng)在煤粉再燃還原NO時是不可忽視的反應(yīng)。研究再燃區(qū)中煤焦孔隙結(jié)構(gòu)、焦炭中催化金屬、鍋爐內(nèi)煙氣成分

2、對于NO-焦炭反應(yīng)的影響，對于揭示NO-焦炭反應(yīng)機(jī)理具有重要的意義。
　　本文首先在能夠模擬真實(shí)煙氣環(huán)境的攜帶流反應(yīng)器EFR中制備焦炭，之后利用一維沉降爐DTF實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行焦炭還原NO的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)利用壓汞儀和自動吸附儀等儀器測量了煤焦的孔隙結(jié)構(gòu)，研究了在高溫還原性氣氛中不同煤種的煤焦孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)和孔徑分布特征，發(fā)現(xiàn)不同煤種的煤焦結(jié)構(gòu)參數(shù)有很大差異，低階煤種的煤焦具有較大的比表面積、孔容積及孔隙率，從而具有較強(qiáng)的反應(yīng)性。同時研究了高

3、溫條件下煙氣成分對于NO-焦炭反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)O2對NO-焦炭反應(yīng)具有抑制作用，與之相反，CO、SO2對反應(yīng)具有促進(jìn)作用。
　　本文應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)中相關(guān)分析的方法進(jìn)行分析并提出了一個標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)X來分析焦炭中的不同催化金屬濃度在1273~1573K溫度范圍內(nèi)對焦炭反應(yīng)性的影響，得到各金屬催化活性的順序從強(qiáng)到弱為：Mg、K、Na、Ca、Fe。其中Mg在焦炭中的濃度雖然很低，但卻具有非常強(qiáng)的催化活性。不同煤種和NO反應(yīng)的活化能范圍為6

4、5~137 kJ/mol，不同煤種的活化能值的差異主要是由于金屬催化劑的存在造成的。煤焦中的金屬催化劑能夠通過降低反應(yīng)的活化能大大提高焦炭反應(yīng)性。同時，本文還提出了另一個標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)m c來分析主要的金屬氧化物對焦炭反應(yīng)性的影響。催化金屬成分含量的提高能明顯加快焦炭對NO的還原，并隨著mc的增大，焦炭反應(yīng)性呈線性增大。
　　通過本文對焦炭結(jié)構(gòu)、催化金屬及煙氣成分對于NO-焦炭反應(yīng)的影響規(guī)律的研究，為進(jìn)一步研究NO-焦炭的反應(yīng)機(jī)理提供了