钙和羟基影响焦炭还原N_(2)O的量子化学研究

基于密度泛函理论(DFT),在M06-2X/6-311G(d)基组水平下,研究了钙和羟基在焦炭还原N_(2)O过程中的作用。采用了Zigzag焦炭模型及钙和羟基修饰后的焦炭模型对N_(2)O还原反应过程进行模拟。结果表明:整个反应过程分为三个阶段,N_(2)O的吸附、N_(2)的析出以及C(O)配合物的解吸,三种模型的决速步均位于C(O)配合物解吸阶段;动力学结果表明,随着反应温度升高,反应速率常数增大,温度升高对N_(2)O-C反应有促进作用;根据传统过渡态理论(TST)计算得到,原始Zigzag焦炭模型及钙和羟基修饰后的焦炭模型异相还原N_(2)O的反应活化能分别为450.1 kJ/mol,420.4 kJ/mol和406.3 kJ/mol,表明钙和羟基对焦炭还原N_(2)O均有促进作用;钙和羟基促进焦炭还原N_(2)O反应的机理不同,钙吸附到焦炭表面,向焦炭转移电子使焦炭带有更多的负电荷,增加了焦炭边缘活性位点的反应活性,决速步的能垒降低,整个反应的放热增加,羟基修饰后整个反应的放热减少,并且N_(2)O—C反应路径发生改变,解吸产物由CO转变为CO_(2),降低了焦炭表面含氧配合物的解吸能垒,促进了焦炭对N_(2)O的还原。

湘西煤燃烧过程中矿物质演化规律的FTIR,XRD和XPS研究

使用马弗炉在温度为300℃~1000℃条件下制备煤灰,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS)三种技术研究了湘西煤燃烧过程中矿物质的演化规律。FTIR和XRD结果表明:湘西煤中主要含有高岭石、石英、锐钛矿、伊利石、黄铁矿和石膏等矿物;高岭石的Si—O伸缩振动峰(1031 cm^(-1))在温度为700℃时移动到1045 cm^(-1),表明高岭石转化为偏高岭石,当温度为900℃时再次移动到1087 cm^(-1),表明高岭石进一步转化为石英;高岭石的Al—O—Si弯曲振动峰(537 cm^(-1))在900℃时移动到559 cm^(-1),表明高岭石转化为莫来石;锐钛矿在500℃时热转化形成金红石;伊利石在900℃时热转化形成石英。XPS结果表明,湘西煤的Si2p和Al2p结合能随燃烧温度升高先增大后减小,当温度升高到500℃时,非桥氧硅结构增加,部分铝氧八面体转化为铝氧四面体,当温度升高到900℃时,桥氧硅和铝氧八面体结构增加。

火电机组脱硫脱硝系统负荷偏差评价模型与原因分析

为建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,对于燃煤火电机组,国家明确规定了SO_(2)、NO_(x)等污染物的排放限值。火电机组运行过程中出现脱硫脱硝系统负荷偏差,导致污染物排放浓度超标,机组不得不减负荷运行或者停机。提出了脱硫脱硝系统的理论出力模型,可以预测电网调度指令负荷下SO_(2)和NO_(x)排放浓度。根据物料平衡计算脱硫剂石灰石和脱硝还原剂氨气的理论消耗量,判断二者供应是否充足。对比脱硫脱硝系统理论出力与实际出力,快速确定负荷偏差的原因,进而分析脱硫脱硝效率下降的影响因素,提出解决措施,使SO_(2)和NO_(x)排放浓度符合环保标准。