氬氣氣氛下銅基載氧體前驅(qū)體煅燒過程中氮氧化物的釋放特性
發(fā)布時(shí)間：2021-02-20 19:26
以溶膠-凝膠燃燒合成法制備的銅基載氧體前驅(qū)體為研究對象,基于管式爐和紫外煙氣分析儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究了氬氣氣氛下銅基載氧體前驅(qū)體煅燒過程中氮氧化物的釋放特性,考察了管式爐升溫速率和尿素添加質(zhì)量對氮氧化物釋放量的影響,采用量熱儀、XRD、元素分析儀等手段對載氧體前驅(qū)體的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明:NO與NO2析出規(guī)律基本一致,即二者析出量均隨溫度的升高先增加后減少,在220℃左右達(dá)到峰值。NO是主要的氮氧化物,其質(zhì)量釋放峰值高達(dá)NO2的5.2～15.3倍。相對較高的升溫速率和較少的尿素添加質(zhì)量有利于減少NOx的釋放。
【文章來源】：石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2020,36(06)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
不同尿素添加量的新鮮銅基載氧體前驅(qū)體的XRD譜圖
表1 不同尿素添加量的銅基載氧體前驅(qū)體的元素分析Table 1 Ultimate analysis of Cu-based oxygen carrierprecursors with different mass of urea w/% Sample No. C N H 1 2.59 17.52 2.84 2 3.10 20.11 2.96 3 3.61 22.80 3.13自蔓延燃燒反應(yīng)一般在極短的時(shí)間內(nèi)完成,根據(jù)文獻(xiàn)[8]和圖2右上角的局部溫度變化放大圖中升溫速率即斜率突然變化的位置可知,3種銅基載氧體前驅(qū)體自蔓延燃燒反應(yīng)發(fā)生的溫度范圍為220～230 ℃。自蔓延燃燒反應(yīng)在幾秒之內(nèi)完成,相對于未發(fā)生反應(yīng)時(shí),每秒溫度變化值明顯增大,由不超過0.3 ℃,增大到0.7～1.1 ℃。隨著尿素添加質(zhì)量的增加,發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)的起始溫度有少許偏移,在10 ℃/min升溫速率下,從樣品1的 221 ℃ 附近上升到了樣品2和樣品3的227 ℃附近,后兩者發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)的起始溫度幾乎沒有變化;用Dt(℃)表示整個(gè)自蔓延燃燒過程中的溫度變化量,3種樣品發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)時(shí)的溫度變化量隨尿素添加質(zhì)量的增加而變大,分別為1.9、2.6、2.8 ℃,與3種樣品燃燒熱值的大小排序相一致。
其中:x表示NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值下降比例,%;C1表示10 ℃/min升溫速率下NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值,mg/m3;C2表示15 ℃/min升溫速率下NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值,mg/m3。經(jīng)計(jì)算,相對于10 ℃/min升溫速率,15 ℃/min升溫速率時(shí)樣品1、2、3的NO、NO2質(zhì)量濃度釋放峰值下降比例分別為7.1%和26.1%、3.5%和16%、5.1%和28.5%。整體上看,升溫速率增大,NO、NO2質(zhì)量濃度釋放峰值均下降,且NO2質(zhì)量濃度釋放峰值下降幅度更大。通過式(11)～(14)計(jì)算了銅基載氧體前驅(qū)體在煅燒前N元素與煅燒過程氮氧化物中N元素質(zhì)量:m=10w (11)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自蔓延燃燒法合成CuCr2O4亞微米晶[J]. 鄭華德,艾樹鶴,王永珍. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]煉油工藝過程氮分布[J]. 曹法凱,戴詠川,湯海濤,陳曼橋. 當(dāng)代化工. 2016(09)
[3]化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中載氧體的研究進(jìn)展[J]. 王杰,王文舉,朱曙光,熊榮輝,劉心志. 現(xiàn)代化工. 2012(11)
[4]銅基載氧體循環(huán)吸氧/釋氧穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 文圓圓,李振山,蔡寧生. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 魏國強(qiáng),何方,黃振,趙坤,李新愛,李海濱. 化工進(jìn)展. 2012(04)
[6]燃煤特性影響燃料N轉(zhuǎn)化率試驗(yàn)研究[J]. 周永剛,鄒平國,趙虹. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(15)
[7]化學(xué)能梯級利用機(jī)理探討[J]. 金紅光,王寶群. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2004(02)
博士論文
[1]自蔓延燃燒合成鎳鋅鐵氧體及其機(jī)理研究[D]. 王建華.中北大學(xué) 2010
本文編號：3043235
【文章來源】：石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2020,36(06)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
不同尿素添加量的新鮮銅基載氧體前驅(qū)體的XRD譜圖
表1 不同尿素添加量的銅基載氧體前驅(qū)體的元素分析Table 1 Ultimate analysis of Cu-based oxygen carrierprecursors with different mass of urea w/% Sample No. C N H 1 2.59 17.52 2.84 2 3.10 20.11 2.96 3 3.61 22.80 3.13自蔓延燃燒反應(yīng)一般在極短的時(shí)間內(nèi)完成,根據(jù)文獻(xiàn)[8]和圖2右上角的局部溫度變化放大圖中升溫速率即斜率突然變化的位置可知,3種銅基載氧體前驅(qū)體自蔓延燃燒反應(yīng)發(fā)生的溫度范圍為220～230 ℃。自蔓延燃燒反應(yīng)在幾秒之內(nèi)完成,相對于未發(fā)生反應(yīng)時(shí),每秒溫度變化值明顯增大,由不超過0.3 ℃,增大到0.7～1.1 ℃。隨著尿素添加質(zhì)量的增加,發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)的起始溫度有少許偏移,在10 ℃/min升溫速率下,從樣品1的 221 ℃ 附近上升到了樣品2和樣品3的227 ℃附近,后兩者發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)的起始溫度幾乎沒有變化;用Dt(℃)表示整個(gè)自蔓延燃燒過程中的溫度變化量,3種樣品發(fā)生自蔓延燃燒反應(yīng)時(shí)的溫度變化量隨尿素添加質(zhì)量的增加而變大,分別為1.9、2.6、2.8 ℃,與3種樣品燃燒熱值的大小排序相一致。
其中:x表示NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值下降比例,%;C1表示10 ℃/min升溫速率下NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值,mg/m3;C2表示15 ℃/min升溫速率下NO或NO2的質(zhì)量濃度釋放峰值,mg/m3。經(jīng)計(jì)算,相對于10 ℃/min升溫速率,15 ℃/min升溫速率時(shí)樣品1、2、3的NO、NO2質(zhì)量濃度釋放峰值下降比例分別為7.1%和26.1%、3.5%和16%、5.1%和28.5%。整體上看,升溫速率增大,NO、NO2質(zhì)量濃度釋放峰值均下降,且NO2質(zhì)量濃度釋放峰值下降幅度更大。通過式(11)～(14)計(jì)算了銅基載氧體前驅(qū)體在煅燒前N元素與煅燒過程氮氧化物中N元素質(zhì)量:m=10w (11)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自蔓延燃燒法合成CuCr2O4亞微米晶[J]. 鄭華德,艾樹鶴,王永珍. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2019(06)
[2]煉油工藝過程氮分布[J]. 曹法凱,戴詠川,湯海濤,陳曼橋. 當(dāng)代化工. 2016(09)
[3]化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中載氧體的研究進(jìn)展[J]. 王杰,王文舉,朱曙光,熊榮輝,劉心志. 現(xiàn)代化工. 2012(11)
[4]銅基載氧體循環(huán)吸氧/釋氧穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 文圓圓,李振山,蔡寧生. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(10)
[5]化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 魏國強(qiáng),何方,黃振,趙坤,李新愛,李海濱. 化工進(jìn)展. 2012(04)
[6]燃煤特性影響燃料N轉(zhuǎn)化率試驗(yàn)研究[J]. 周永剛,鄒平國,趙虹. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(15)
[7]化學(xué)能梯級利用機(jī)理探討[J]. 金紅光,王寶群. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2004(02)
博士論文
[1]自蔓延燃燒合成鎳鋅鐵氧體及其機(jī)理研究[D]. 王建華.中北大學(xué) 2010
本文編號：3043235
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3043235.html
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