氮氧化物(NO_x)是一種破壞大氣環(huán)境的重要污染物,而我國的燃煤電廠是氮氧化物排放的主要來源之一,因此研究燃煤過程中氮的遷移規(guī)律對控制電廠NO_x排放、改善我國大氣環(huán)境有重要意義。煤中的氮在燃燒過程中逐步生成NO,,這個(gè)過程可以分為揮發(fā)分析出階段和煤焦反應(yīng)階段。其中揮發(fā)份生成NO_x的反應(yīng)機(jī)理已經(jīng)較為明確,但對煤焦生成NO_x及煤焦還原NO的研究,特別是摻雜金屬化合物對煤焦還原NO反應(yīng)影響的研究目前仍存在一些不足。本文分別選取了一種無煙煤焦和一種煙煤焦,采用活性表面積法和動力學(xué)方法研究了煤焦在熱重實(shí)驗(yàn)中的燃燒反應(yīng)活性。通過紅外光譜技術(shù)分析了煤焦在燃燒生成NO_x過程中氮的遷移規(guī)律。采用等體積浸漬法在煤焦中負(fù)載了鈣基金屬化合物和鐵基金屬化合物,通過基于析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法的煤焦還原NO實(shí)驗(yàn),研究了在摻雜金屬化合物的情況下,煤焦異相還原NO反應(yīng)過程中溫度、煤種屬性、金屬化合物摻雜比例等因素對NO還原率的影響。通過以上研究得到的主要結(jié)果如下：(1)熱重實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明,無煙煤焦的活性表面積和活性表面積增長率都大于煙煤焦,燃燒過程中無煙煤焦的活化能低于煙煤焦,反應(yīng)活性更強(qiáng)。(2)紅外光譜分析結(jié)果表明,煙煤焦和無煙煤焦中的氮在燃燒過程中主要含氮生成物為N_2O、HNCO和HCN,且N_2O、HNCO和HCN的生成趨勢基本一致。實(shí)驗(yàn)煤焦燃燒過程中均未檢測到NH3,幾乎未檢測到NO和NO2的生成。(3)煤焦異相還原NO的析因?qū)嶒?yàn)表明,鈣基金屬化合物、鐵基金屬化合物、反應(yīng)溫度對煤焦還原NO有顯著的促進(jìn)作用,且促進(jìn)效果的顯著性依次增強(qiáng)。同時(shí)摻雜兩種金屬化合物對煤焦還原NO起到協(xié)同催化作用�；谖鲆�?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法,建立了NO還原率積分值與煤焦屬性標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、溫度、金屬化合物添加量的耦合預(yù)測模型,具有較好的擬合度。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ534

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本文編號：2819378