氧含量对炭黑与NO非催化还原反应影响的动力学分析

反应气氛中,氧的存在通常会强化含碳燃料与NO还原反应.利用石英管固定床反应器研究了程序升温条件下氧含量对天然气扩散火焰中生成的炭黑与NO反应的影响规律,实验结果表明,反应气中氧存在会降低炭黑与NO的还原率和起始反应温度.从实验中得到了炭黑与NO反应的动力学关系,随氧含量增加,炭黑与NO反应有更低的活化能.透射电子显微镜微观分析表明,氧气氛会使炭黑层状结构内部融合,外表面增大,可以认为外表面积增大形成丰富的表面碳氧基团C(O)在强化还原反应方面起着重要作用.     

天然气炭黑燃烧特性的热天平研究

利用热重分析天平对天然气扩散火炬中直接取样得到的炭黑的燃烧性能进行了研究,并选用了蜡烛炭黑、4种商业炭黑以及一种无烟煤焦炭作为对比。基于试验结果确定了燃烧动力学特性参数,并分析了它的燃烧特性。天然气扩散火焰中生成的炭黑具有着火相对容易、着火温度较低（与煤焦或挥发份较低的煤比）、前期燃烧较弱、后期燃烧较缓慢、燃尽时间较长等燃烧特性。这些结果为利用天然气燃烧过程的炭黑生成强化火焰辐射特性并进行有效控制提供了依据。     

焦油对生物质气化再燃还原NO的影响

采用配制含焦油模型化合物的生物质气的方法,实验研究了焦油的加入对生物质气化再燃还原NO的影响.模拟的生物质气化气由H2、CH4、CO、CO2、N2构成,并选择了苯、甲苯、苯酚和苯乙烯作为焦油模型化合物.实验在电加热的刚玉管流反应器中进行,实验温度在900～1,400,℃之间.研究了反应器入口焦油含量、氧气浓度、NO初始浓度、反应停留时间及反应温度等因素对还原NO的影响,分析了含焦油的生物质气化再燃特性.证实了焦油有助于提高生物质气化气还原NO的效率;含焦油的生物质气化再燃的最佳当量比在1.20～1.65之间,并且随着NO初始浓度的增加及停留时间的延长,NO还原效率逐渐增加;高温下,焦油含量较高时,有炭黑生成.     

高温下氧气氛对煤焦还原NO影响机理研究

利用高温刚玉管固定床反应器,研究了恒温条件下氧气氛对2种动力煤煤焦与NO异相还原反应的影响规律,以此探讨高温下氧气氛对煤焦还原NO行为的影响机理.实验结果表明,在高温条件下,氧气浓度对C-NO反应的影响也存在临界值,且与低温试验相比,在更低氧浓度时即达到临界值.氧浓度对高挥发分、低灰的煤焦样品的影响作用较为明显;同时,...     

含氧基团在活性碳纤维表面的存在及对NO的还原

利用程序升温还原（TPR）、程序升温脱附（TPD）等试验方法,证明了未改性、硝酸基、铜基的活性碳纤维（ACF）上存在含氧基团。在微型反应器中对这些ACF与NO的反应产物进行了定量测定,发现NO脱除与ACF含氧量和表面含氧基团存在及分布有关。还考察了CO的存在对该反应的影响。     

基于热重分析的不同态铁基载氧体与炭黑反应特性的研究

为确定铁基载氧体化学链热解实验系统的输送管路中,高温态铁基载氧体与炭黑混合物流动过程可能存在的副反应,利用热重分析仪对氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁分别及混合后与炭黑的化学反应特性进行研究。实验结果表明,炭黑与氧化铁、四氧化三铁、氧化亚铁的反应开始温度分别为520.0、653.0、667.0℃;炭黑与铁基载氧体混合物的反应中,氧化铁起到主要的作用,最大失重速度为0.290 mg/min,温度在731.8℃,因此,不同态铁基载氧体与炭黑混合输运时,混合物温度需低于520.0℃,并降低氧化铁的残余比例。     

秸秆再燃还原氮氧化物的分析研究

秸秆是一种可再生能源,在我国有着广泛的来源。再燃技术是目前控制NOx排放的主要方法之一,针对燃料再燃降低NOx排放的原理,对秸秆再燃降低NOx生成进行了分析研究。主要是关于秸秆的C、H、N、S的含量和挥发分含量对NOx还原效果的影响,以及秸秆再燃的经济效益;其次是由于秸秆的燃烧特性,当秸秆再燃时可能产生的问题及解决方法进行了分析。结合国内外的研究现状,提出了对我国中,大型锅炉实行秸秆再燃的可行性和实用性。     

超细煤粉还原NO_x的试验研究

摘要：超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低,易于实现。通过试验方法,研究了超细煤粉再燃技术中主要因素对N0x还原率的影响。研究结果表明：再燃燃料粒度越细,对N0x的还原性越强,最佳再燃燃料平均粒径为20μm;最佳再燃燃料的比例。对于龙口褐煤为加％,对于神府烟煤为25％;再燃燃料投射位置存在最佳值,一般煤阶越高,距主燃料喷口距离越远;最佳再燃区内的停留时间,龙口褐煤为0．63s,神府烟煤为0．75s。     

微细化煤粉再燃还原NO的反应动力学机制

1前言采用煤粉再燃技术是控制燃煤电站NOx排放的有效方法之一。这种方法技术简单、易行,初投资和运行费用比烟气净化技术低得多。虽然这种技术降低NOx的效果要比烟气脱硝技术低一些,但对新设计的、燃烧烟煤的煤粉锅炉仅通过采用煤粉再燃技术措施,即可使NOx的排放浓度比未采取任     

油炉法炭黑生产过程的节能措施

油炉法炭黑作为当今最通用的制炭黑工艺,是典型的高耗能过程工业。通过综述新工艺炭黑生产中的设备改进、烟气尾气中显热及化学能的综合利用,总结出了从炭黑生产过程中节能降耗、资源回收利用以及保护环境的具体措施。     

Investigating the Effects of Natural Gas Preheating on Soot Formation,Flame Luminosity,and NOX Emissions: A Combined Experimental and Numerical Approach

One of the most problematic aspects of gas‐fired furnaces is their poor luminosity and radiative characteristics which are directly affected by the carbon percent of the fuel molecules. This study investigates the soot content, flame temperature, and efficiency of a 120 kW boiler resulting from inlet gas (natural gas) preheating. A probability density function (PDF) being parameterized by the mean and variance of mixture fraction was used to model chemical reactions. To describe the effects of turbulences on soot formation, a Moss–Brooks model and a β‐PDF in terms of normalized temperature is employed. Using Nickel–Chrome electrical heaters, the fuel was preheated to more than 573 K. Radiations emitting from the flame were measured by a laboratory pyranometer with a photovoltaic sensor; moreover, a Testo 350 XL gas analyzer was used for recording the temperature and combustion species. Results revealed that gas preheating up to about 510 K has no considerable effect on the flame luminosity. On the other hand, preheating the inlet gas up to 700 K increases the soot content of the flame up to 300% resulting in a serious augmentation of flame luminosity. This increase causes a significant reduction in flame temperature (150 K) and NO emission. The predicted results have good agreement with measurement results.     

基于喷孔布置及喷射参数协调控制的双直喷发动机燃烧及碳烟排放特性研究北大核心CSCD

通过建立三维计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)柴油/天然气双直喷模型耦合多组分混合物简化化学动力学机理及现象学碳烟模型,模拟研究了天然气射流中心轴线与水平方向夹角α、天然气喷射持续期(natural gas injection duration,NID)的协调作用对柴油微引高压直喷天然气发动机燃烧过程及碳烟生成、氧化过程的影响。结果表明:缩短NID可提高扩散火焰的传播速度,增加燃烧区域的化学反应速率,且最高燃烧压力、峰值放热率、最大压力升高率(maximum pressure rise rate,MPRR)、指示热效率(indicated thermal efficiency,ITE)升高;随NID缩短,A_(4)、C_(2)H_(2)消耗反应速率增加,OH生成峰值增加,碳烟生成降低而氧化增强。增大α促进了大尺度涡旋结构的生成,降低了进入挤气区域的燃料比例,同时利于ITE的改善;较短的NID下,增大α后最高燃烧压力、峰值放热率提升明显;α增大至20°可显著降低A_(4)、C_(2)H_(2)生成峰值,抑制碳烟成核及表面生长反应,降低碳烟生成。综合考虑最高燃烧压力、ITE、MPRR及碳烟排放,确定两个优化方案分别为:α=15°&NID=16.5°及α=20°&NID=21.5°。     

水蒸气对液体燃料高温分解碳黑形成影响的研究

考察了水蒸气的加入对液体燃料高温分解时碳黑形成的影响。采用直接测量碳黑沉积质量的方法,得出水蒸气能够抑制液体燃料中碳黑颗粒形成的结论,并总结出碳黑在图壁表面沉积的一些规律特征。在进行实验的同时,采用Fluent软件,模拟了两种实验工况下炉内的碳黑颗粒浓度场,证实了实验结论。最后,给出了计算公式,选取合适的待定参数,则计算结果与实验结果符合很好。     

一氧化碳作用下铁对一氧化氮的催化还原实验与动力学过程分析

实验和分析了Fe在Co作用下对NO的催化还原过程,在1123K时,在CO作用下,NO的转化率为70％,Fe,NO和CO系统中,反应后的表面呈现出多孔的特点,分析认为,在高温条件与NO在铁氧化物上的吸附能力比CO强而使反应表面存在铁氧化物;基于反应过程中反应界面由Fe,NO或铁氧化物,CO中反应速率慢的决定等假设,初步建立了上述反应的物理与数学模型。     

消烟助燃剂研究的发展

消烟助燃剂能有效提高燃烧效率，抑制污染物的生成，在各种燃烧装置上得到广泛应用。文章简要介绍了消烟助燃剂的发展史，对有灰型与无灰型消烟助燃剂的功能单元及作用机理进行分析。无灰剂虽然效果不如有灰剂，但不会造成二次污染，是消烟助燃剂的发展方向。利用有灰剂与无灰剂之间的协同效应，复合添加剂能产生比单剂更大的效果，这是消烟助燃剂的另一个发展方向。纳米材料也被应用在消烟助燃剂的研究上，为我们提供了一个新的研究思路。     

废气再循环成分对扩散燃烧中碳烟形成影响的研究

通过测量对置射流扩散火焰中开始形成碳核时的临界气动变形率Kp和同轴扩散火焰碳烟的体积浓度，当燃烧废气的主要成员CO2和N2加入到燃料气流及形成扩散火焰的空气流中时，对碳烟生成到排出各过程的影响进行了实验研究。通过适当的火焰温度调节，研究了它们在碳烟生成各过程中的化学作用。结果显示，废气再循环成分CO2和N2对扩散火焰碳烟生成的各个过程并无增加碳烟排放量的作用，反而遏止碳烟的成核和聚合长大，这两种成分对碳烟的氧化，也没有十分明显的不利影响。     

涡流运动降低柴油机混合气浓度及碳烟排放的数值分析

为了揭示涡流运动对柴油机混合气形成及碳烟排放的影响规律，采用经过实验验证的喷雾及湍流模型，用CFD数值分析软件对某车用柴油机燃烧室内不同涡流条件下柴油喷雾的混合气浓度、速度矢量场、燃油液滴空间分布及油束特性进行了模拟计算．模拟结果表明，当涡流比从0到5．0依次增大时，过喷孔轴线的铅垂面内喷雾浓度场局部浓区燃空当量比逐渐降低，而过喷孔轴线且与铅垂面垂直的平面内喷雾浓度场局部浓区的燃空当量比则先降后升，而不是逐渐下降．只有合理选择剖切平面，即选择过喷孔轴线且与铅垂面垂直的平面，才能正确评价涡流运动对燃烧室内混合气浓度分布及碳烟形成区域分布的影响规律．组织燃烧室内气流运动，须兼顾与气缸轴线垂直的水平面内的涡流运动和过气缸轴线的铅垂面内的湍流或滚流运动．涡流比太大，铅垂面内的湍流或滚流太弱，会削弱喷雾射流对燃烧室底部空气的卷吸，降低燃烧室底部的空气利用率．随涡流比增大，射流顺涡流方向的弯曲度增大，不同喷孔的油束会发生相互干涉，在靠近气缸中心的区域内形成局部浓混合气，不利于降低碳烟排放．对具体的燃烧室结构和喷油系统，合理匹配涡流运动十分必要．     

自然界天然气水合物勘探开发概述

我国南海北部神狐区域海洋天然气水合物首次试采成功表明这种新型能源的巨大资源潜力,天然气水合物也越来越受到全社会关注,国家已将水合物开发列入中长期发展规划之中。本文首先介绍了当前自然界中水合物在全球的分布范围及资源量评估情况,接着分析了全球水合物勘探开发进展状态,然后从地震波反演、钻探取芯/测井以及室内实验室测试三个方面概述了野外水合物储层的勘探手段和赋存产状情况,最后根据不同水合物藏分类,阐述了相应的开采评估和技术方案,以及仍然面临的工艺难点和不确定性。借鉴水合物试验开采的经验,提出了我国水合物海陆并举、加快节奏的建议,可为水合物相关人员提供一定的参考。