O2-CO2氣氛下稀土尾礦中物質(zhì)對(duì)燃煤的協(xié)同脫硝作用及其機(jī)理研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)現(xiàn)階段的主要能源，煤炭在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氮氧化物等污染性氣體，近年來(lái)這些污染性氣體給人們生活造成了極大的危害，提高大氣環(huán)境的質(zhì)量日益受到人們的重視。目前的存在的煙氣脫硝技術(shù)主要有使用催化劑的脫硝和不使用催化劑的脫硝及其它少量應(yīng)用的脫硝技術(shù)，使用催化劑的脫硝主要有選擇性催化還原(SCR)，不使用催化劑脫硝主要有選擇性非催化還原(SNCR)。尾部煙氣脫硝存在成本高的問(wèn)題。雖然目前有部分學(xué)者在研究爐內(nèi)脫硝，但是關(guān)于爐內(nèi)脫硝加入添加劑

2、的研究較少。另外，目前工業(yè)鍋爐的運(yùn)行管理水平低，其脫硝工藝仍需要進(jìn)一步完善。為此，本文初步嘗試在層燃爐內(nèi)利用添加劑脫硝，試驗(yàn)性的在爐內(nèi)工況下添加稀土尾礦進(jìn)行脫硝試驗(yàn)，為后期爐內(nèi)添加劑脫硝技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供一些技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)于添加劑的選擇，包頭市白云鄂博礦采礦后剩下的尾礦中含有豐富的元素，例如稀土元素、堿土金屬、過(guò)渡金屬等，這些物質(zhì)都具有催化功能的，這些元素的協(xié)同催化作用有利于減少氮氧化物的排放同時(shí)又是有助于煤燃燒的。
　　本文運(yùn)用立

3、式管式爐在不同的恒溫（900℃、1000℃、1100℃），O2/CO2氣氛下，研究了煤和稀土尾礦混在一起燃燒時(shí)，稀土尾礦對(duì)于燃煤的催化脫硝效果，發(fā)現(xiàn)稀土尾礦的加入使煤燃燒過(guò)程中氮氧化物的排放量減少。研究了試驗(yàn)溫度、稀土尾礦添加比例、粒徑對(duì)氮氧化物排放的影響，結(jié)果表明，試驗(yàn)溫度適中，稀土尾礦比例大、粒徑小時(shí)，脫硝效率最高，最高脫硝效率可達(dá)60%。研究了稀土尾礦對(duì)揮發(fā)分不同的煤的催化脫硝效率，發(fā)現(xiàn)煤的揮發(fā)分含量對(duì)催化效率的影響很小。然后在不

4、同的條件下對(duì)稀土尾礦進(jìn)行了焙燒，用焙燒后的稀土尾礦作為添加劑，發(fā)現(xiàn)焙燒時(shí)間短，焙燒溫度越低的工況，越有利于稀土尾礦減少煤燃燒過(guò)程中氮氧化物排放。研究了稀土尾礦對(duì)于煤焦與NO的異相還原反應(yīng)，結(jié)果表明在本次試驗(yàn)中稀土尾礦對(duì)于煤燃燒過(guò)程的催化脫硝主要是異相催化還原脫硝。研究了稀土尾礦中是何種物質(zhì)對(duì)煤燃燒過(guò)程中氮氧化物的減少起了催化脫硝作用，結(jié)果表明是稀土尾礦中鈣、鐵、稀土等物質(zhì)共同起了催化脫硝作用。
　　利用XRD測(cè)得試驗(yàn)后稀土尾礦中的