抚顺煤热解过程中N_2生成的实验研究

利用固定床反应器在600-1 300℃范围内进行抚顺煤的热解实验,研究了热解过程中燃料N向N2的转化,以及脱除矿物质元素和添加催化剂对N2生成的影响.升温速率是20℃/min,热解载气为高纯He,热解产生的N2用气相色谱方法定量分析.实验结果表明,抚顺原煤在600℃热解时N2生成量很少,不足10%.随着热解温度的进一步升高,煤中N向N2的转化率几乎呈线性增长.N2的来源一是直接从煤的大分子结构中释放,二是由矿物质元素与燃料氮之间的固相反应产生.抚顺煤脱除矿物质后热解时,N2的生成量明显减少.Ti、Na、K、Fe、Ca类矿物质元素的加入不同程度地促进了N2生成,而且其作用温度区间各不相同.

农田土壤N_2O生成与排放影响因素及N_2O总量估算的研究

综述了国内外农田土壤N2 O生成与排放及其影响因素、N2 O排放测定技术及总量估算等方面的研究进展 ,指出硝化与反硝化过程均可产生N2 O ,而影响硝化、反硝化过程的土壤水分含量、温度、pH、有机碳含量和土壤质地等是影响农田土壤N2 O生成与排放的重要因素。根据我国各地农田土壤N2 O排放通量测定结果及相应模型分析 ,初步估算全国农田土壤N2 O年排放总量为N 398Gg ,约占全球农田土壤排放总量的 1 0 % ,其中旱田N2 O年排放总量为N 31 0Gg ,水田为N 88Gg。

模型化合物氮的热解释放及N_2转化特性研究

用纤维素和8-羟基喹啉在高压反应釜中合成出物理性质、化学结构及氮的官能团结构与原煤都很接近的模型化合物,利用携带流反应器实验研究了模型化合物氮在热解过程中的转化,并重点关注燃料氮向N_2的转化规律。结果表明,实验条件下模型化合物快速热解的主要气相含氮产物有三种:HCN、N_2和氮氧化物,其中N_2所占的比例最大,是模型化合物热解的主要含氮产物。温度及矿物质对N_2的生成有重要影响,实验条件下,当温度低于1000℃时,N_2的释放特性变化不大,但是当温度达到1100℃后,燃料氮向N_2的转化率显著增大。添加金属矿物质可以明显改变热解过程中燃料氮向N_2的转化特性。

V2O5/WO3-TiO2催化剂对NO转化率和N2O生成量的影响

采用V2O5/WO3-TiO2作为脱硝催化剂,考察不同厂家载体,活性组分V2O5和助剂WO3负载量对催化剂脱硝活性的影响。结果表明,不同厂家载体对催化剂低温活性影响较大,高温时影响不大;1.5V2O5/xWO3-TiO2(x=6%,10%,15%)上NO转化率随着WO3含量增加而升高,同时N2O也随着WO3含量增加而升高。

NO在Ir(111)表面吸附与解离的第一性原理研究

本文系统研究了NO在Ir(111)表面的吸附,解离,以及可能的N_2生成机理.结果表明,顶位吸附的NO,其解离能垒较高(3.17 eV),不会发生解离,而三重Hcp和Fcc空位吸附的NO发生解离,能垒分别为1.23和1.28 eV.N_2是唯一的生成物,不会有副产物N_2O的产生.其最可能的反应路径为N和NO经过N_2O中间体而生成N_2,而不是直接N提取和N-N聚合产生N_2的机理.

休伦湖Saginaw湾沉积物反硝化率的测定及其时空特征

用N2生成法测定了北美休伦湖Saginaw湾1995年夏季7、8月份沉积物反硝化率，Saginaw湾内湾的沉积物反硝化率为16．0－39．6μmolN2／（m2·h），外湾沉积反硝化率为22．7 －26．1μmolN2／（m2·h），比较了不同湖泊沉积物反硝化率数值大小，指出休伦湖Saginaw湾水体现阶段的营养状况为贫－中营养水平．内外湾沉积物反硝化率数值波动大小与Saginaw河及休伦湖的影响有关；N2：TIN通量比值有不随采样时间的变化而变更等特性．在反硝化率测定过程中，反硝化率与O2消耗率之间有明显的正相关关系；沉积物上覆水中NH+4与NO-3之间通量值在变化趋势上有明显的负相关关系。

NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离,并考察了预吸附的O对可能产物N2,N2O和NO2的选择性的影响.优化得到反应过程中初态、过渡态和末态的吸附构型,并获得反应的势能面信息.计算结果表明,NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位,其次是顶位.桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道,即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子的解离通道.此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同,但后一种解离方式优于前一种,是NO在表面上解离的主要通道.预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离,导致桥位和顶位NO解离互相竞争.在O预吸附Ir(100)表面,N2气是唯一的产物,不会有副产物N2O和NO2的生成,与实验结果一致.预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N2气的生成,但在较高覆盖度下则促进了N2气的生成.

NO_xOUT工艺的试验研究及化学动力学模拟计算

在自行研制的试验台上对NOxOUT工艺进行了试验研究,结合化学反应动力学模拟研究了CO(NH2)2还原NO过程中的关键影响因素。试验中最佳的尿素溶液喷入温度为850～900℃,NO的还原率最高可达到83%。利用Chemkin 4.1均相反应模型,模拟NOxOUT工艺所得的最佳反应温度窗口及其在各温度下的NOx去除率与试验数据进行对比,结果基本吻合。NSR的增加和停留时间的加长都有利于NO的脱除;但随着NSR的增加,烟气中N2O的生成量也随之增加而影响脱硝效率。试验中检测到烟气尾气中的碱性随着NSR的增加而增大,随着温度的增大而降低,模拟结果与试验结果基本吻合。

Cu/SSZ-13晶种辅助合成SAPO-34分子筛及其NH3-SCR性能研究

以工业级硅溶胶、铝溶胶为原料,高水热稳定性Cu/SSZ-13为晶种,三乙胺为模板剂,快速制备SAPO-34分子筛,比表面积达到526 m2/g,统计粒径尺寸范围为2.5~5.5μm。采用浸渍法制备系列Cu/SAPO-34催化剂,其氮氧化物转化活性温度窗口(转化率超过90%)随着铜含量增加逐渐向低温偏移,副产物N2O生成量增加。当铜含量为3%时,催化剂性能最佳,NOx起燃温度(T50)为145℃,操作温度窗口(T90)范围为160~550℃。700℃-10%H2O-24 h水热老化处理后,温度窗口范围仍保持在175~430℃,优于商业对照样品,具有实际应用潜力。