滲氮煤焦高溫還原NO反應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)燃煤工業(yè)排放的污染物是造成霧霾天氣的主因之一。工業(yè)燃煤領(lǐng)域NOx的低成本、綠色、高效減排成為關(guān)注要點(diǎn)。工業(yè)鍋爐中活性較強(qiáng)的煤焦可以降低 NOx排放并提高煤的燃盡率。本文提出滲氮工藝強(qiáng)化煤焦還原反應(yīng)性的新工藝，開(kāi)展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。焦炭在高溫適宜條件下可還原 NO，在特定工藝中混入焦粉或強(qiáng)化燃燒過(guò)程中煤焦還原 NO能力，是低成本、資源化減排NOx的可行方案。焦炭-NO還原性與煤焦的孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)，并直接受到表面活性位豐富程度的影響。為提高

2、煤焦-NO反應(yīng)活性，本文選擇合適的半焦制備滲氮煤焦，開(kāi)展大粒徑煤焦異相還原 NO的實(shí)驗(yàn)研究，建立起不同處理方式與NO-半焦反應(yīng)性的關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)層燃鍋爐更高要求的氮氧化物減排策略提供實(shí)驗(yàn)支持，對(duì)于控制氮氧化物排放具有深遠(yuǎn)的意義。
　　利用水平制焦?fàn)t，在不同滲氮條件下制備煤焦樣品，通過(guò)工業(yè)分析、元素分析、壓汞測(cè)試、氮?dú)馕綔y(cè)試、SEM及EDS測(cè)試、XPS測(cè)試等，對(duì)煤焦的元素構(gòu)成、孔隙結(jié)構(gòu)分布、官能團(tuán)相對(duì)含量等各特征參數(shù)的差異進(jìn)行了比對(duì)

3、、分析。獲得了孔隙結(jié)構(gòu)、含氮官能團(tuán)、含氧官能團(tuán)等特征的變化規(guī)律。利用立式固定床反應(yīng)器，探究經(jīng)滲氮處理的大粒徑煤焦異相還原 NO反應(yīng)性的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，閃蒸前后煤焦孔隙結(jié)構(gòu)變化、氮?jiǎng)?dān)載以及含氮官能團(tuán)的形成和變遷是影響高溫條件下大粒徑滲氮煤焦的NO反應(yīng)性的主要因素。水與尿素閃蒸處理均能提升煤焦的NO還原能力，氮?jiǎng)┓N類、用量、后處理、閃蒸時(shí)間、加入添加劑均會(huì)影響煤焦的NO還原性。
　　研究發(fā)現(xiàn)閃蒸前后煤焦孔隙結(jié)構(gòu)變化、氮?jiǎng)?dān)載以及含氮官能團(tuán)

4、的形成和變遷是影響高溫條件下大粒徑滲氮煤焦的NO反應(yīng)性的主要因素。隨著溫度的升高，煤焦的NO反應(yīng)性上升。30s水閃蒸活化煤焦低于經(jīng)60s水閃蒸活化煤焦的NO還原性。滲氮處理后，煤焦 NO還原能力上升；提高閃蒸時(shí)尿素用量還原能力提升，但尿素過(guò)量會(huì)阻礙煤焦的孔隙發(fā)展，降低 NO還原效果。低溫時(shí)碳酸氫銨作為氮?jiǎng)┑臐B氮煤焦具有非常好的NO還原效果，高溫區(qū)則弱于尿素閃蒸煤焦。后處理會(huì)在一定程度上降低滲氮影響，經(jīng)后處理滲氮煤焦的整體還原 NO趨勢(shì)沒(méi)