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反应气氛对煤及其半焦中含氮物释放的影响

专 业: 化学工艺
关键词: 煤 热解实验 半焦 燃烧过程 氮氧化物 含氮物释放
分类号: TQ530.2
形 态: 共 58 页 约 37,990 个字 约 1.817 M内容
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内容摘要


氮氧化物是燃煤过程中产生的主要有害物之一,也是我国“煤烟型”大气污染的主要污染物之一,在低浓度时就会对人类产生危害。

为了减少对环境和人类有害的氮氧化物的形成和排放,必须首先了解复杂的氮氧化物形成过程中NOx及其前驱物HCN、NH3生成机理,尤其是影响其生成的主要因素。

本文在本实验室以及国内外专家研究工作的基础上,针对煤在不同气氛下热解过程中及其半焦燃烧过程中的含氮物形成与释放的行为进行了研究。

实验用反应气氛包括氩气、甲烷、水蒸气及其混合气,反应装置使用固定床石英玻璃反应管,选择了不同变质程度的国内4种代表性的煤样进行热解实验,考察了影响热解过程中NOx的前驱物HCN、NH3生成的主要因素:

煤种、反应气氛、温度、时间、粒径等;热解获得的半焦氧化燃烧生成氮氧化物的规律。

主要包括下列几方面的内容:1考察了煤的变质程度对含氮物释放的影响。

结果表明:

各种气氛下NH3的释放量以云南煤最多,东山煤最少,平朔煤居中,从而可以推断变质程度越低、挥发份含量越高的煤样NH3的释放量越大;HCN的释放量与煤变质程度的关系却随反应气氛的不同而不同。

2考察了反应气氛对煤热解过程中含氮物释放的影响。

结果表明:

实验所选温度下,纯甲烷和惰性气体一样对含氮物的释放没有明显的影响,水蒸气能促进含氮物的释放,但是当甲烷和水蒸气共同存在时,由于它们之间的协同作用,活性基团的产生更好地促进了含氮物的释放。

3考察了反应时间和温度对煤热解过程中含氮物释放的影响。

结果表明:

四种煤样在实验所选四种气氛下的热解过程中,含氮物的释放均随热解温度的升高、热解时间的延长而增大。

4考察了平朔煤粒径变化对煤热解过程中含氮物释放的影响。

结果表明:

在实验所选条件下热解产生的NH3随煤样粒径的减少而增加,HCN在不同气氛下有不同的变化趋势。

5加氢热解气氛下制得的半焦和惰性气氛下制得的半焦质量没有明显的区别,只是随着热解温度的升高而略有降低。

6水蒸气存在下热解所得半焦易于形成氮氧化物..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:符号说明
第一章 绪论
1.1课题的提出及其研究意义
1.2国内外的研究概况
1.3煤中氮的存在形式
1.4煤氮与氮氧化物及其前驱体形成的关系
1.5煤热解、气化过程中NOx及其前驱体的形成
1.5.1煤热解、气化中氮的反应历程
1.5.2影响氮氧化物以及前驱体NH3,HCN生成的因素
1.6本课题的研究目的和内容
第二章 实验方案的确立
2.1煤种的选择
2.2实验方案的确定
2.2.1反应装置与工艺流程
2.3气体流速的测定和吸收液的选择
2.3.1气体流速的测定
2.3.2吸收液的选择
2.4加热炉温度分布
2.5实验方案
第三章 煤加氢热解实验结果与讨论
3.1煤种、气氛对NH3、HCN释放的影响
3.1.1实验结果
3.1.2煤种、气氛对NH3释放的影响
3.1.3煤种、气氛对HCN释放的影响
3.2热解温度对NH3、HCN释放的影响
3.2.1热解实验结果
3.2.2热解温度对NH3释放的影响
3.2.3热解温度对HCN释放的影响
3.3粒径对煤热解释放NH3、HCN的影响
3.3.1实验结果
3.3.2粒径对NH3、HCN释放的影响
3.4煤热解过程中NH3、HCN产率随时间的变化规律
3.4.1实验结果
3.4.2煤热解释放的NH3、HCN随时间的变化
3.5结论
3.5.1热解过程中NH3的释放
3.5.2热解过程中HCN的释放
第四章 煤焦的产率及氮氧化物的形成规律
4.1引言
4.2实验方案
4.2.1热解制得半焦的重量
4.2.2半焦中氮氧化后的释放
4.3实验结果和讨论
4.3.1热解气氛对半焦产率的影响
4.3.2热解过程中氮氧化物的测定
4.3.3半焦样品中氮在氧化条件下的释放
4.4小结
第五章 结论
5.1实验总结
5.2创新点
5.3实验不足
参考文献

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中图分类: > TQ530.2 > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用 > 煤化学基础理论

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