• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
铁助剂对长焰煤“热解-燃烧”过程中的减氮脱硝作用研究
  • 作者

    刘守军 张凯霞 刘月华 阎志中 杨颂 杜文广 上官炬

  • 单位

    太原理工大学化学化工学院,太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西省民用洁净燃料工程研究中心,太原理工大学山西太原理工资产经营管理有限公司

  • 摘要

    煤燃烧产生大量NOX对生态环境破坏严重,而民用散煤燃烧排放的NOX是燃煤发电排放的一倍。因此,研究民用散烧NOX排放控制意义重大。基于此,提出对原煤经干馏制备民用洁净燃料,借助“热解减氮+燃烧脱硝”两步耦合机制,实现洁净燃料直燃过程NOX的超低排放。具体研究内容为:在管式炉中将煤与金属助剂(FeCl3)先经热解制备洁净燃料,再考察洁净燃料燃烧实验过程NOX排放情况。系统研究了铁负载量、热解温度、燃烧温度等因素对氮在“热解-燃烧”过程的迁移规律,并对铁助剂的作用机理进行探讨。结果表明:铁助剂的负载比为0.5wt.%,热解温度为1000oC时氮脱除效果最佳,氮脱除率由66.6%提高至93.6%。高温热解后的焦炭中铁主要以Fe2O3、Fe3O4、α-Fe形态存在,这些铁物相能够催化更多的含氮化合物转化为无污染的N2;同时,温度的升高也有利于洁净燃料燃烧过程NOX的脱除,在燃烧温度为1000oC时,助剂负载量为0.5wt.%时,NOX排放量116.68(mg/cm3),相比原煤燃烧NOX排放减少了46.7%。燃烧过程形成的Fe2O3对NOX与CO、C的还原反应有一定的催化作用,可以催化燃烧过程形成的NO转化为N2。铁助剂的一步引入,借助“热解减氮-燃烧脱硝”的机制,实现了洁净燃料燃烧NOX超低排放的效果。本研究将为煤炭的清洁高效利用及污染物源头治理提供理论依据。


  • 关键词

    民用散助剂热解燃烧氮氧化物减氮脱硝

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