焦炭還原NO反應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。當前，我國NOx污染越加嚴重，為此，發(fā)展電站鍋爐燃煤NOx控制技術勢在必行。目前，NOx的控制技術方法較多，但是在我國，由于自身技術條件限制，只有少數(shù)幾種技術較為實用。其中作為爐內(nèi)低NOx燃燒技術的再燃技術是一項較經(jīng)濟有效的NOx控制技術，可行性大，易推廣。再燃區(qū)中發(fā)生的NO-焦炭異相還原反應在煤粉再燃還原NO時是不可忽視的反應。研究再燃區(qū)中煤焦孔隙結構、焦炭中催化金屬、鍋爐內(nèi)煙氣成分

2、對于NO-焦炭反應的影響，對于揭示NO-焦炭反應機理具有重要的意義。
　　本文首先在能夠模擬真實煙氣環(huán)境的攜帶流反應器EFR中制備焦炭，之后利用一維沉降爐DTF實驗平臺進行焦炭還原NO的實驗。實驗利用壓汞儀和自動吸附儀等儀器測量了煤焦的孔隙結構，研究了在高溫還原性氣氛中不同煤種的煤焦孔隙結構參數(shù)和孔徑分布特征，發(fā)現(xiàn)不同煤種的煤焦結構參數(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，從而具有較強的反應性。同時研究了高

3、溫條件下煙氣成分對于NO-焦炭反應的影響，實驗發(fā)現(xiàn)O2對NO-焦炭反應具有抑制作用，與之相反，CO、SO2對反應具有促進作用。
　　本文應用統(tǒng)計學中相關分析的方法進行分析并提出了一個標準相關系數(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)對焦炭反應性的影響，得到各金屬催化活性的順序從強到弱為：Mg、K、Na、Ca、Fe。其中Mg在焦炭中的濃度雖然很低，但卻具有非常強的催化活性。不同煤種和NO反應的活化能范圍為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的活化能大大提高焦炭反應性。同時，本文還提出了另一個標準參數(shù)m c來分析主要的金屬氧化物對焦炭反應性的影響。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，焦炭反應性呈線性增大。
　　通過本文對焦炭結構、催化金屬及煙氣成分對于NO-焦炭反應的影響規(guī)律的研究，為進一步研究NO-焦炭的反應機理提供了