滲氮煤焦高溫還原NO反應(yīng)性的實驗研究.pdf

1、我國燃煤工業(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。工業(yè)鍋爐中活性較強的煤焦可以降低 NOx排放并提高煤的燃盡率。本文提出滲氮工藝強化煤焦還原反應(yīng)性的新工藝，開展了相關(guān)實驗研究。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化燃燒過程中煤焦還原 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，開展大粒徑煤焦異相還原 NO的實驗研究，建立起不同處理方式與NO-半焦反應(yīng)性的關(guān)系，為實現(xiàn)層燃鍋爐更高要求的氮氧化物減排策略提供實驗支持，對于控制氮氧化物排放具有深遠的意義。
　　利用水平制焦爐，在不同滲氮條件下制備煤焦樣品，通過工業(yè)分析、元素分析、壓汞測試、氮氣吸附測試、SEM及EDS測試、XPS測試等，對煤焦的元素構(gòu)成、孔隙結(jié)構(gòu)分布、官能團相對含量等各特征參數(shù)的差異進行了比對

3、、分析。獲得了孔隙結(jié)構(gòu)、含氮官能團、含氧官能團等特征的變化規(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)性的實驗規(guī)律，閃蒸前后煤焦孔隙結(jié)構(gòu)變化、氮劑擔(dān)載以及含氮官能團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，氮劑種類、用量、后處理、閃蒸時間、加入添加劑均會影響煤焦的NO還原性。
　　研究發(fā)現(xiàn)閃蒸前后煤焦孔隙結(jié)構(gòu)變化、氮劑擔(dān)載以及含氮官能團

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；提高閃蒸時尿素用量還原能力提升，但尿素過量會阻礙煤焦的孔隙發(fā)展，降低 NO還原效果。低溫時碳酸氫銨作為氮劑的滲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趨勢沒