層燃條件下煙氣攜帶煤焦還原NO的實驗研究.pdf

1、長久以來，我國是世界上煤炭消費量最大，同時也是鍋爐生產和使用最多的國家，因此排放了大量的氮氧化物，引發(fā)日益嚴重的環(huán)境問題。這其中燃煤工業(yè)鍋爐排放占了很大比重，由于鍋爐改造困難、運行管理水平低和環(huán)保法規(guī)限制少等原因，工業(yè)鍋爐的氮氧化物排放問題遲遲未能妥善解決。利用煙氣攜帶煤焦技術能在不大幅度改造鍋爐的前提下，實現(xiàn)降低氮氧化物排放同時提高燃燒效率的目的。由于前人有關煤焦-NO反應的研究大多是應用于煤粉鍋爐再燃，其研究結果并不一定適用于工業(yè)鍋

2、爐。為此，本文以工業(yè)鍋爐氮氧化物控制為背景，開展了大粒徑煤焦異相還原 NO的實驗研究，為強化層燃條件下煙氣攜帶煤焦還原NO技術提供理論上的支撐。
　　本文選用朔州煙煤在水平管式爐惰性氣氛條件下制備了9種不同熱解條件的大粒徑煤焦樣品，對原煤及煤焦進行了工業(yè)分析，通過壓汞儀測量煤焦的孔隙結構，研究了制焦停留時間和熱解溫度對孔徑分布特征的影響，發(fā)現(xiàn)低溫下停留時間增加有利于增大煤焦比表面積和孔容積，停留時間較短時高溫有利于增加煤焦比表面積

3、和孔容積。然后應用 X射線衍射儀，分析了熱解條件對煤焦微晶結構的影響，結果表明熱解溫度升高有利于微晶結構向有序化方向發(fā)展。并通過壓汞儀和掃描電鏡聯(lián)合使用，分析了預氧化對煤焦表面形態(tài)的影響，得到預氧化能使煤焦的孔隙變得更發(fā)達的結論。
　　在立式固定床反應器上利用程序升溫法（250℃~1000℃溫度區(qū)間），研究了惰性氣氛下制焦條件對大粒徑煤焦異相還原 NO反應的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)制焦溫度和停留時間增加都不利于煤焦-NO反應的進行。通過在反

4、應氣氛中添加氧氣，在恒溫加熱條件下研究了氧氣對大粒徑煤焦-NO反應的重要作用，結果表明反應初期高氧濃度比低氧或無氧條件更能促進反應的進行，在較高氧濃度條件下改變實驗溫度對大粒徑煤焦-NO反應的影響不大。經預氧化處理后，煤焦還原 NO的能力有所提升；一定氧濃度下預氧化時間越長煤焦反應性越好，超過最佳預氧化濃度后，煤焦的反應性有所下降。本文還采用浸漬法使煤焦擔載不同金屬元素，通過與未擔載金屬的煤焦對比，得到金屬元素的催化活性排序為Fe>Cu