煤氣再燃還原氮氧化物化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、電站燃煤過程排放的氮氧化物(NOx)氣體是危害最大、最難處理的大氣污染物之一。燃料再燃是降低NOx排放的有效技術(shù)手段,將現(xiàn)有的地下氣化煤氣氣源作為再燃燃料,研究煤氣再燃還原NOx的特性。研究煤氣再燃還原NOx的一個重要手段是利用化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機理對該過程進行模擬,揭示該過程的化學(xué)反應(yīng)歷程,最終達到控制化學(xué)反應(yīng)過程向有利于NOx還原方向進行。本文建立了一個適用于煤氣再燃還原NOx的化學(xué)反應(yīng)機理(362個反應(yīng)62種組分)。煤氣中對NOx還原

2、起主要作用的氣體是H2、CO和CH4。采用本文建立機理分別對H2、CO和CH4作為再燃燃料還原NOx的過程進行模擬,并與已有試驗結(jié)果相對比,模擬結(jié)果能較好的反映試驗所得趨勢,從而驗證了該建立機理具有一定的可靠性。通過大量的敏感性分析,得出所建立機理中:H2還原NOx在低溫還原性氛圍時,NO主要通過反應(yīng)H2+NO<;=>;HNO+H和HNO+NO<;=>;N2O+OH來實現(xiàn)還原脫除;高溫還原性氛圍時通過反應(yīng)NO+H2<

3、;=>;HNO+H,HNO+H<;=>;NH+OH,NH+NO<;=>;...及NO+H<;=>;N+OH,N+NO<;=>;N2+O來實現(xiàn)還原NO;CO還原NOx在高溫還原性氛圍時主要是通過反應(yīng)NO+CO<;=>;CO2+N來進行;CH4對NO的還原主要通過反應(yīng)HCCO+NO及CHi+NO來實現(xiàn)。在氣體反應(yīng)器試驗臺上對煤氣還原NOx進行了試驗研究,并采用本文建立機理對試驗工況進行了模擬,研究

4、了再燃各影響因素對煤氣再燃還原NO的影響規(guī)律。由計算結(jié)果與試驗結(jié)果的對比分析可知:當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比為0.55和0.7時,隨著反應(yīng)溫度的升高NO脫除率逐漸升高;當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比為0.9時,存在一個最佳反應(yīng)溫度。化學(xué)當(dāng)量比為0.55時,計算結(jié)果和試驗結(jié)果基本一致;化學(xué)當(dāng)量比為0.7和0.9時,計算結(jié)果低估了煤氣還原NO的能力,但二者定性上是基本一致的。在各種不同的反應(yīng)溫度水平下,隨著化學(xué)當(dāng)量比的增大,NO脫除率逐漸降低。隨著停留時間的增加,NO脫除

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