甲烷在金屬鐵及氧化鐵表面還原NO的研究

【摘要】：在程序控溫電加熱水平陶瓷管反應(yīng)器、N2氣氛和模擬煙氣氣氛及300~1 100℃時(shí),對(duì)甲烷在金屬鐵及其氧化鐵表面還原NO的特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。為使甲烷在脫硝反應(yīng)后完全燃盡以及脫硝反應(yīng)過(guò)程生成的CO等中間產(chǎn)物完全燃盡,在第一段加熱爐后串聯(lián)了第二段加熱爐,補(bǔ)充氧氣,實(shí)現(xiàn)燃盡。結(jié)果表明,甲烷在金屬鐵及氧化鐵表面能夠高效地還原NO。在N2氣氛中,在900℃以上溫度范圍內(nèi)甲烷在金屬鐵表面的脫硝效率超過(guò)95%,與甲烷在氧化鐵表面的脫硝效率差別很小。在模擬煙氣條件下,當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)小于1.0時(shí),在900℃以上時(shí),甲烷在金屬鐵和氧化鐵表面的脫硝效率都能超過(guò)90%,且未燃盡和燃盡兩種條件下NO的還原率相差不大。NO同時(shí)通過(guò)金屬鐵的直接還原和甲烷的再燃還原兩種反應(yīng)機(jī)理脫除。而甲烷則通過(guò)還原氧化鐵為金屬鐵,從而使金屬鐵直接還原NO可持續(xù)進(jìn)行。同時(shí),甲烷再燃反應(yīng)的中間產(chǎn)物HCN/NH3等被氧化鐵還原,從而使燃盡后的脫硝效率不下降。研究結(jié)果表明,甲烷和金屬鐵或氧化鐵在富燃料條件下可有效地還原NO。 【作者單位】： 東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： NO還原 甲烷 鐵 氧化鐵
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51278095) 上海市自然科學(xué)基金(11ZR1401000)
【分類號(hào)】：X51
【正文快照】： 煤炭是中國(guó)主要的一次能源,在煤的燃燒利用過(guò)程中排放出的氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染物之一。據(jù)《中國(guó)火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì),2009年火電廠排放的NOx總量已增至8.6×106t,比2003年的5.973×106t增加了43.9%,約占中國(guó)NOx排放量的35%~40%。按照目前

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