O2/CO2气氛下气体再燃还原NOx的实验研究

摘要

一直以来我国都是煤炭资源消耗大国，而煤炭燃烧产物之一的CO2作为导致温室效应的元凶之一，控制其排放越来越受到多方关注。O2/CO2燃烧技术可以为后续CO2捕集提供有力支持，所以大规模应用O2/CO2燃烧技术并开展此技术背景下的污染物减排技术研究具有很现实的意义。
　　NOx作为很多环境问题的诱因，历来在燃煤污染物减排中受到重点关注。根据目前已经公布的研究成果，O2/CO2燃烧技术和再燃技术的脱硝效率最高都可接近70％。如果将二者协同使用，脱硝效果可能会进一步提高。本文的研究内容就是针对这一想法，探索O2/CO2燃烧技术与再燃技术协同使用的情况下，通过实验来研究再燃对NOx还原过程的反应特性，找出NOx还原效果随着温度、过量空气系数和再燃比这几个影响因素改变时的变化趋势。
　　实验系统根据研究目标自行设计和搭建，利用耐高温不锈钢加工反应器，采用外热源加热。配置混合气体来模拟真实燃烧产物，天然气作为再燃燃料。实验温度为900~1100℃，过量空气系数0.7~1.2，再燃比为0.1~0.3。并增加低温慢速灰化灰渣和国标灰对再燃脱硝效果影响的实验。
　　由得到的实验结果可以看出，NO还原率会随着温度升高而提高，当在1100℃时，还原率达到30%，但从变化趋势可以看出当温度升高到一定程度时会出现一个极值；当过量空气系数改变时，NO还原率会受到反应区中气氛的影响，随着氧量的提高，NO还原率下降，由贫氧条件下的30%下降到富氧条件下的10%；当再燃比变化时，NO还原率的变化趋势与改变温度和过量空气系数时有所不同，但总体来说还是随着再燃比增加而提高，最高可达到近32%。而通过比较添加灰分的实验结果，添加低温灰后同条件下NO还原率最高可提升8%，国标灰的影响效果则不明显。分析实验后回收的灰样，发现灰样中的Na明显减少，并以化合物的形式进入到气流中对再燃还原NO的过程起到了催化作用。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1本课题研究背景

1.2国内外研究现状综述

1.3本课题研究内容

第2章 实验系统搭建与调试

2.1实验系统

2.2反应器设计与加工

2.3实验系统调试

2.4本章小结

第3章 再燃实验及结果

3.1研究目标

3.2实验工况安排

3.3实验操作流程

3.4实验结果及分析

3.5本章小结

第4章 灰分对NO还原效果的影响

4.1研究目标

4.2实验工况安排

4.3实验操作流程

4.4实验结果及分析

4.5本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

声明

致谢