烧结烟气中成分对焦炭还原NO影响的实验研究

利用烧结烟气循环流化床燃烧的深度净化技术,可低成本、高效地实现烧结烟气中污染物的超低排放。为了探究该技术中循环流化床密相区内焦炭还原NO的机理,以焦作无烟煤所制焦炭为实验对象,利用高温立式管式炉实验台模拟循环流化床密相区,在750℃~950℃温度下,研究烧结烟气中分别加入组分CO,CO_(2),O_(2)时,焦炭还原NO的转化率随时间变化规律。结果表明:在无O_(2)通入的反应条件下,随着反应温度的提高,焦炭对NO的还原率逐渐增加;CO的加入提升了焦炭对NO的还原率,在反应温度为900℃时,加入体积分数为0.4%的CO可最大提升17%的NO还原率;CO_(2)的加入则抑制了焦炭对NO的还原率,在反应温度为950℃时,加入体积分数为10%的CO_(2)使得NO还原率最大降低了21%;O_(2)的加入明显抑制了焦炭对NO的还原效果,在反应温度为950℃,通入气体中体积分数为13%的O_(2)时,NO的还原率下降至31%,且明显缩短了焦炭的还原时间。研究结果可为烧结烟气循环流化床燃烧技术的脱硝工艺提供参考。

不同煤焦微观表征及其对燃烧反应性的影响

从时间尺度和放热量来看,焦炭的反应在煤的整个燃烧过程中占有主导地位,而煤焦的微观结构与燃烧反应性有很大的关系,因此有必要进一步研究其影响因素和关系。本次研究选取了22种样品(涵盖了无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、煤泥和气化细渣)进行实验,用XRD对煤焦的微观晶体结构进行测量,用TGA对煤焦的燃烧反应性进行测量,从统计上研究不同煤种微观结构与燃烧反应性的关系。将表征煤焦微晶结构的层片间距d002和芳香性fa同表征燃烧反应活性的综合燃烧特性指数SN和活化能E相关联,发现煤焦的微晶结构参数同燃烧反应性参数之间存在很强的相关性。这种相关性表明:随着煤焦微观结构有序性的增加,燃烧反应性下降,煤焦微晶结构的有序化是导致燃烧反应性下降的主要原因之一。根据煤焦芳香性与活化能的关系,可以将芳香性作为表征煤焦活化能的参数。