肼中高溫區(qū)凈化煙氣中NOx及酸性氣體影響的研究.pdf

1、本文通過實驗和數值計算相結合的手段，研究了水合肼(N2H4·H2O)在中高溫區(qū)選擇性非催化還原NOx的規(guī)律，并與氨(NH3)、尿素的還原規(guī)律作比較，以探討肼類物質凈化NOx的化學反應性質，為將來進一步研究同時用肼類物質抑制二噁英在煙氣中的再合成奠定基礎。 研究工作包括理論和實驗兩部分。在理論部分，首先對水合肼還原NOx的反應進行了化學熱力學和化學動力學計算研究。化學熱力學的計算結果表明，N2H4在煙氣中各反應吉布斯自由能的絕對值

2、大小順序為：N2H4與NOx反應＞N2H4與O2反應＞肼自身的分解反應，說明在煙氣中N2H4與NOx的反應趨勢最強?；瘜W平衡的計算結果表明，在中高溫區(qū)(400～800℃)N2H4還原NOx的極限效率(即反應平衡時的效率)均在91.45﹪以上?；瘜W動力學的計算結果表明，水合肼選擇性非催化還原NOx的規(guī)律與NH3、尿素相似，都存在著最佳反應溫度窗口。水合肼還原NOx的最佳溫度窗口為500～650℃，最高效率出現在550℃左右，達到69.15

3、﹪(NH2/NO為1)；水合肼對NOx的凈化效率隨著摩爾比NH2/NO、NOx初始濃度的增大而增大；水合肼凈化NOx時，NO2的生成較NH3、尿素高，當氧氣含量8﹪、NH2/NO為1，600℃時NO2濃度最高，達20ppm。 利用產率分析和敏感性分析對水合肼還原NOx的主要反應進行了研究，結果表明對NO還原影響最大的直接反應是NH2+NO<=>N2+H2O，間接反應是O+OH<=>H+O2；由此可對水合肼還原NOx的復雜反應機理

4、進行簡化。 實驗研究了450～900℃溫度區(qū)間，水合肼選擇性非催化還原NOx的反應規(guī)律，結果表明水合肼還原NOx存在著最佳反應溫度窗口，為500～650℃，最高效率出現在550℃，與理論計算完全吻合。NH2/NO為2時為41.86﹪；為了探討水合肼選擇性非催化還原NOx時的選擇性，實驗研究了水合肼與煙氣中O2的反應情況，結果表明，在中溫段(450～650℃)水合肼不會被氧化，煙氣中含有的少量NOx(10ppm左右)被進一步還原，

5、說明水合肼在中溫區(qū)優(yōu)先和NOx反應；從700℃開始，煙氣過量的水合肼會被氧化生成NOx。 實驗還研究了煙氣中SO2的存在對N2H4還原NOx時NO2生成的影響。在500～900℃溫度區(qū)間，向含有SO2(200ppm)和NOx(400ppm)的煙氣中噴入水合肼，結果表明O2含量在10﹪以下時，煙氣中SO2的存在對NO2的生成具有明顯的抑制作用，隨著氧氣含量的增加抑制效果減弱，在高氧量(O2含量11.7～17.8﹪)時，煙氣中SO3