铁助剂对长焰煤"热解-燃烧"过程中的减氮脱硝作用
阎志中1
张凯霞2
刘月华2
刘守军3
杨颂4
杜文广5
1.太原理工大学山西太原理工资产经营管理有限公司,山西太原 030024;山西省民用洁净燃料工程研究中心,山西太原 0300242.太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西太原 030024;山西省民用洁净燃料工程研究中心,山西太原 0300243.太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西太原 030024;太原理工大学化学化工学院,山西太原 030024;山西省民用洁净燃料工程研究中心,山西太原 0300244.太原理工大学化学化工学院,山西太原 030024;山西省民用洁净燃料工程研究中心,山西太原 0300245.太原理工大学山西太原理工资产经营管理有限公司,山西太原 030024;太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西太原 030024;山西省民用洁净燃料工程研究中心,山西太原 030024
摘要：煤燃烧产生大量氮氧化物(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1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"2步耦合机制,实现洁净燃料直接燃烧过程NOx的超低排放.具体研究内容: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.系统研究铁负载比、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0.5％,热解温度为1 000℃时氮脱除效果最佳,氮脱除率为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1 000℃时,助剂负载比为0.5％时,NOx排放量为116.68 mg/m3,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.铁助剂的进一步引入,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.
关键词：减氮脱硝热解-燃烧长焰煤助剂民用散烧氮氧化物
分类号：TQ530(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(21878210)高等学校科技创新项目(2019L0313)山西省专利推广实施资助计划资助项目(20200719)
论文发表日期：2021-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1155-1163 )
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