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关键词：
低温SCR,铁锰复合氧化物,吸附,原位漫反射傅里叶红外光谱,反应机制
发表时间：
2013-02-19 10:25:29
摘要:再燃脱硝过程的中间产物HCN 在燃尽过程的二次氧化对最终NO 的脱除效率影响很大，有效控制HCN 的转化对提高再燃脱硝的效率具有重要意义． 以天然气和150 目废轮胎粉为再燃燃料，利用模拟烟气在陶瓷管反应器中对典型条件下的再燃脱硝特性和中间产物HCN/NH3的生成特性进行了实验研究． 结果表明在典型的再燃条件下，随着再燃区空气系数的增大( 再燃燃料的给料量减少) ，HCN 的生成量逐渐下降，再燃过程生成的HCN 的浓度远大于NH3，表明HCN 是主要的中间产物． 进一步对HCN 在不同温度下的分解特性以及在Fe2O3的催化作用下的还原特性进行了实验测试，发现Fe2O3能够有效地减少再燃过程HCN 的生成，水蒸气和温度对Fe2O3的催化作用具有一定的影响． 在再燃温度为1250 ℃，燃尽温度为1150 ℃，进口NO 体积浓度为0． 05%，烟气中水蒸气体积比为6． 35%以及再燃段和燃尽段的空气系数分别为0． 9 和1． 2 条件下，当Fe 的摩尔浓度为4000 × 10 － 6 时，废轮胎的再燃+ 燃尽脱硝效率达到88%．
燃煤过程排放的氮氧化物( NOx) 是大气中NOx污染气体的主要来源． 再燃脱硝技术是一种在燃烧
过程中控制NOx的有效技术( Wendt et al． ，1973) ．它是一种三段式燃烧技术，通过把再燃燃料( 占总燃料的10% ～ 30%) 在主燃区以上送入锅炉，在富燃料条件下，再燃燃料形成的烃类首先与NO 反应生成HCN，然后HCN 通过逆向扩大的Zeldovich 反应被还原为N2( Smoot et al． ，1998) ． 1983 年再燃技术首次被应用到大型锅炉的脱硝过程，并取得了50%的脱硝效果( Takahashi et al．， 1983) ． 我国在大型锅炉中采用超细煤粉的再燃脱硝技术也达到了50%的脱硝效率( 文军等，2004) ． 很多研究人员对再燃脱硝进行了多方面的机理研究( Chen and Ma，1996; Chen and Tang，2001; Chen and Gathitu，2006; Glarborg et al． ，2000; Harding et al． ，2000;Smart et al． ，1994; Smoot et al． ，1998; 李戈等，2004; 刘忠等，2003; 高正阳等，2004; 金晶等，2004; 徐璋等，2003) ． 目前国际上所采用的再燃燃料一般为天然气和超细煤粉． 在过去近30 年时间里，实验室小型实验台的研究结果和大型锅炉的实际运行结果都表明，无论是煤粉还是天然气，最多只能脱除大约60% 左右的主燃区生成的NOx( Johnson et al． ，1999) ． 其中一个重要原因是再燃中间产物HCN/NH3在燃尽过程二次氧化为NO 所致． 因此，如何有效地控制再燃中间产物HCN/NH3是提高再燃脱硝效率的关键．
过程中控制NOx的有效技术( Wendt et al． ，1973) ．它是一种三段式燃烧技术，通过把再燃燃料( 占总燃料的10% ～ 30%) 在主燃区以上送入锅炉，在富燃料条件下，再燃燃料形成的烃类首先与NO 反应生成HCN，然后HCN 通过逆向扩大的Zeldovich 反应被还原为N2( Smoot et al． ，1998) ． 1983 年再燃技术首次被应用到大型锅炉的脱硝过程，并取得了50%的脱硝效果( Takahashi et al．， 1983) ． 我国在大型锅炉中采用超细煤粉的再燃脱硝技术也达到了50%的脱硝效率( 文军等，2004) ． 很多研究人员对再燃脱硝进行了多方面的机理研究( Chen and Ma，1996; Chen and Tang，2001; Chen and Gathitu，2006; Glarborg et al． ，2000; Harding et al． ，2000;Smart et al． ，1994; Smoot et al． ，1998; 李戈等，2004; 刘忠等，2003; 高正阳等，2004; 金晶等，2004; 徐璋等，2003) ． 目前国际上所采用的再燃燃料一般为天然气和超细煤粉． 在过去近30 年时间里，实验室小型实验台的研究结果和大型锅炉的实际运行结果都表明，无论是煤粉还是天然气，最多只能脱除大约60% 左右的主燃区生成的NOx( Johnson et al． ，1999) ． 其中一个重要原因是再燃中间产物HCN/NH3在燃尽过程二次氧化为NO 所致． 因此，如何有效地控制再燃中间产物HCN/NH3是提高再燃脱硝效率的关键．
Chen 等( Chen and Gathitu，2006) 研究发现，褐煤灰能够有效减少天然气再燃中间产物HCN 和NH3的生成． 他们使用了两种不同来源的褐煤灰，其中布袋除尘器所收集的褐煤灰与同一锅炉的静电除尘器所收集的褐煤灰的作用相差较大． 对比两种灰的成分发现，布袋除尘器所收集的褐煤灰中Fe2O3含量较高，而其余成分两种灰的含量很接近．Lissianski 等( Lissianski et al． ，2001a; Lissianskiet al． ，2001b) 的实验研究发现，某些金属氧化物能有效地提高再燃脱除NO 的效率，但未揭示它们对HCN/NH3的生成规律的影响机制．
作者利用天然气和废轮胎为再燃燃料，对在典型再燃条件下中间产物HCN/NH3的生成特性以及Fe2O3、水蒸气等对HCN 的控制作用进行实验研究，本文报道部分研究结果．
作者利用天然气和废轮胎为再燃燃料，对在典型再燃条件下中间产物HCN/NH3的生成特性以及Fe2O3、水蒸气等对HCN 的控制作用进行实验研究，本文报道部分研究结果．
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