在我國,氮氧化物的排放主要來自于燃煤電廠鍋爐,且排放量逐年增長,由此所引發(fā)的環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。選擇性非催化還原（SNCR）脫硝過程由于設(shè)備簡單、運(yùn)行成本低且可同時與其它NO_X控制技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用而受到越來越多的關(guān)注。但傳統(tǒng)的SNCR脫硝工藝普遍存在脫硝溫度窗口高、脫硝率低等問題,開發(fā)新型的SNCR脫硝還原劑,提高中溫區(qū)的脫硝效率是近年來SNCR脫硝技術(shù)的研究重點。三聚氰胺及肼類物質(zhì)作為SNCR脫硝還原劑在中溫區(qū)的反應(yīng)優(yōu)勢已在實驗中得到證實,但它們在中溫區(qū)的脫硝機(jī)理仍不清楚。本文采用密度泛函理論,在B3LYP/6-311++G（d,p）水平上分別對三聚氰胺和摻混尿素的肼的SNCR脫硝反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了理論研究。結(jié)果表明,三聚氰胺可直接與NO發(fā)生反應(yīng),電子從三聚氰胺的HOMO軌道轉(zhuǎn)移至NO的LUMO軌道,初始反應(yīng)有三條可能的路徑,其中路徑2更具競爭優(yōu)勢,在各步反應(yīng)中R→IM₁所需能壘最高,為56.41 kcal/mol。H和OH在后續(xù)反應(yīng)中具有重要的作用,初始產(chǎn)物P₁、P₃均可通過反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镻₂

【文章來源】：天津大學(xué)天津市211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脫硝技術(shù)綜述[9]

圖 1-2 Miller&Bowman (1989) 模型中 NH3-SNCR 脫硝反應(yīng)機(jī)理[20]Fig. 1-2 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Bowman (1989)[Glarborg 等人[21]在1994 年考慮了表面反應(yīng)對 Thermal DeNOX過程的影結(jié)合實驗結(jié)果對Miller&Bowm (1989) 模型進(jìn)行的修正，提出了Glarborg (1型，該模型中減小了 NH2與 NO 反應(yīng)的分支系數(shù) α，并縮短了活性根 NN命，并考慮了 N2O 的形成和分解過程，該模型包含 22 種不同的反應(yīng)物及基元反應(yīng)。1995 年 Glarborg 等人[22]通過實驗研究了 NH3/NO2的反應(yīng)過程，認(rèn)為氧濃度較高的情況下是 Thermal DeNOX過程重要的中間產(chǎn)物，NH2與 N如下兩條反應(yīng)路徑：NH2+ NO2→ N2O + H2O; NH2+ NO2→ H2NO+NO一研究的基礎(chǔ)上，1996 年 Miller 與 Glarborg[23]進(jìn)一步闡述了 Thermal De程的反應(yīng)動力學(xué)模型（Miller&Glarborg (1996) 模型），這一機(jī)理模型的最是考慮了 NO2作為重要中間產(chǎn)物對脫硝反應(yīng)的影響，引入了 NH2+ NO 的

圖 1-3 Miller&Glarborg（1996）模型中 NH3-SNCR 脫硝反應(yīng)機(jī)理[23]g. 1-3 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Glarborg (1996)[23Rota 等人[24]在2000年對高反應(yīng)物分壓下的Thermal DeNOX反應(yīng)過程進(jìn)行并對 Miller&Glarborg (1996) 模型進(jìn)行修正，使得模型對描述反應(yīng)物在高的反應(yīng)過程具有更好的準(zhǔn)確性。2004 年，Skreiberg 等[25]也通過一些列化學(xué)動力學(xué)模型的計算提出了包2/氰化物的反應(yīng)機(jī)理模型，該機(jī)理對氣體流化床反應(yīng)器中的反應(yīng)尤其適用2 RAPRENOX反應(yīng)模型的研究Miller 等的 Miller&Bowman (1989) 模型[20]中對RAPRENOX反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)述，但描述相對簡單，其中共包含23 種物質(zhì)及 91 個基元反應(yīng)。1991 年 Miller 與 Bowman[26]又進(jìn)一步通過動力學(xué)計算對 RAPRENOX反應(yīng) 行了修正，提 出了 HNCO-SNCR 脫 硝反應(yīng)的詳 細(xì)反應(yīng)機(jī)理，er&Bowman (1991) 模型。該模型根據(jù)新的實驗結(jié)果修改了 H + HNCO

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3618329