烟煤焦催化还原NO_x实验研究

研究了烟煤焦在催化剂的作用下对 NOx 的还原过程。实验发现 ,烟煤焦中廉价催化剂的存在对煤焦异相还原 NOx 有很大的影响 ,在合适的反应温度和化学当量比 ( SR)条件下 ,煤焦中的催化剂能降低 NOx 还原反应的活化能 ,加快 NOx 还原反应的速度 ,提高 NOx 的还原率。实验使用两种催化剂后 ,NOx 的还原率可超过 5 0 % ,几乎达到与褐煤及气体再燃燃料相同的再燃效果     

不同催化剂对脱矿煤焦还原NO的催化能力比较

通过实验研究了几种在煤灰中常见的金属 (K ,Na,Cu ,Fe ,Ca)氧化物对煤焦还原NO的催化作用 ,为了比较这些金属氧化物对焦炭还原NO反应的催化能力 ,对煤焦进行了脱矿处理。实验是在高温沉降炉内完成的。实验中使用的煤粉及其煤焦来自神府褐煤。实验结果表明 ,煤灰中的矿物质对煤焦异相还原NO具有催化作用。在实验条件下不同金属氧化物对煤焦还原NO的催化能力有如下顺序 :K >Na>Ca >Cu >Fe。实验结果还表明 ,实验工况 (温度 ,SR数 )和催化剂的添加量对NO的还原都具有不同程度的影响     

煤焦异相还原NO的实验研究

在U形石英管固定床反应器中实验研究了乌达煤焦对NO的异相还原作用。乌达煤焦在程序升温和快速升温条件下还原NO的实验结果表明,反应温度超过700℃时,NO的还原率开始迅速上升,在实验范围内,温度维持在800～1 000℃,NO的还原率较高。反应区的初始氧气体积分数越高,NO的还原率越低,表明煤焦与氧气的反应和煤焦还原NO的反应之间存在着较强的竞争作用。煤焦粒径越粗、制焦温度越高,NO的还原率越低,表明制焦条件对煤焦还原NO的反应性亦有较大影响。     

轿车用共轨柴油喷射发动机催化还原NOx

环保意识的增强及对节油经济性的要求促使生产厂家不断推出新型高效轿车用柴油机,采用共轨喷油系统的柴油机可以满足上述要求,而且配上先进的排气后处理系统,还能达到的排放法规的规定,这种系统队能对ＣＯ,ＨＣ及柴油颗粒的降低有效外,还能在富氧条件下适当还原ＮＯｘ本文介绍了应用共轨喷油系统采用增浓ＨＣ方法在富氧条件下催化还原ＮＯｘ的进展情况。     

吸附还原催化系统降低稀燃汽油机NOx排放试验研究

采用NOx吸附还原催化器和传统的三效催化器组合而形成的新型催化转化系统,在一台改装的产品四气门电控燃油喷射准均质稀燃汽油机上进行了催化技术降低稀燃汽油机NOx排放的试验研究.试验结果表明当t稀t浓=200 s20 s时,仅用NOx吸附还原催化器或三效催化器位于吸附还原催化器之后的催化器布置可以使稀燃汽油机的NOx排放降低到300×10-6左右,降低62.5%,而三效催化器位于吸附还原催化器之前的催化器布置可以大幅降低稀燃汽油机的NOx排放,达到50×10-6左右,降低93%.而且随着t稀t浓绝对时间的减小,稀燃汽油机的NOx排放浓度降低.稀燃汽油机转速和负荷增大,NOx排放浓度增大,NOx催化转化率CNox减小.     

煤焦特性及其NO2生成影响因素的实验研究

在流化床上进行了两种煤的热解及焦炭的燃烧实验，研究了煤种，粒径，热解条件对煤焦性质对Ｎ２Ｏ转化率的影响。研究结果表明：除粒径外，煤种和热解条件都对煤焦中Ｎ的Ｎ２Ｏ转化率有明显影响。     

车用柴油机排放NOx催化还原净化初探

简要分析柴油机NOx的产生机理、控制方法；比较各种柴油机NOx催化还原净化技术的特点；根据车用柴油机工作要求，确定了适合车用柴油机NOx净化的NH3—SCR方法，进行发动机台架实验，分析了实验结果。     

煤焦水蒸气催化气化动力学分析

利用固定床反应器研究了K、Ca、Ni和Fe金属对600～900℃内煤焦水蒸气气化的催化效果,分析了适用于原煤焦、脱灰煤焦和添加K、Ca、Ni和Fe金属后的煤焦水蒸气气化动力学模型。     

煤焦催化CO还原N2O的反应机理

为了研究燃烧过程中氮氧化物的转化特性,采用M06-2X/6-311G(d)密度泛函理论研究了CO还原N_2O的均相和异相反应过程,并通过计算热力学与动力学参数分析其反应机理。结果表明:CO均相还原N_2O的活化能为216.93 kJ/mol,煤焦异相催化CO还原N_2O反应的活化能为133.06 kJ/mol;CO还原N_2O的均相和异相反应过程差异较大,CO与N_2O的均相还原反应速率决定反应步是R→TS1,而异相还原反应速率决定反应步是IM→TS,在298.15～1 800 K内,异相还原的反应速率始终大于均相反应速率;煤焦表面可以为N_2O的还原提供反应位点,对气体之间的反应具有催化作用。     

车用柴油机选择性催化还原技术的试验研究

选择性催化还原技术(SCR)是当前主流的降低车用柴油机NOx排放的后处理技术。文章首先详细阐述了Urea-SCR系统的反应机理、系统组成和工作过程,然后在发动机台架上对装有SCR后处理系统的国Ⅳ柴油机进行了相关的试验研究。通过稳态ESC和瞬态ETC测试循环试验结果表明,利用开环控制策略下的SCR技术能使NOx排放降低率达到66%以上。同时对尿素与燃油的消耗量以及氨气的泄漏情况分别进行了比较和分析,试验表明本套SCR系统尿素水溶液消耗量仅占燃油的5.8%,即柴油车运行100km大约消耗2.5L尿素溶液,而系统氨的排放小于5×10-6。     

生物质炭再燃脱硝特性的试验研究

以木片炭和木屑混合物(WCC)、稻秆(RS)、桑树枝炭(MBC)和竹炭(BMC)为原料,利用携带流再燃脱硝试验装置,在NO初始体积分数为1×10-4～3×10-4条件下,研究了生物质炭再燃脱硝特性,分析了再燃燃料种类、再燃燃料粒径、再燃区反应温度t2、停留时间τ等因素对再燃脱硝效率的影响.结果表明:对于4种试验用生物质,WCC再燃脱硝效果最好,其脱硝效率为63.4%,RS和BMC次之,MBC没有脱硝效果;随着再燃燃料粒径的减小,再燃脱硝效果趋好;随着NO初始体积分数的减小,再燃脱硝效率降低,当NO初始体积分数低于1×10-4时,RS再燃脱硝效率反而升高;当t2=950～1 250℃时,WCC再燃脱硝效率随再燃区温度的升高而提高;在τ=0.4～0.8s时,随着τ的缩短,生物质再燃脱硝效率下降,当τ=0.4s时,再燃脱硝效率小于10%.为了保证一定的再燃脱硝效率,建议WCC再燃区反应温度和停留时间分别保持在1 150℃和0.8s.     

NH_3选择性非催化还原NO的实验研究

在电加热的管式反应炉上进行了NH3选择性非催化还原(SNCR)NO气相均相反应的实验研究,结果表明:最佳脱硝温度约为925℃,最大脱硝效率约为83%。综合考虑脱硝效率、NH3漏失和运行成本,最佳氨氮摩尔比为1.5。NO初始浓度从300μL/L降到100μL/L,脱硝效率由83%降到57%,但是脱硝后NO的排放浓度几乎不变,约为50μL/L。当O2浓度从1%增加到10%,脱硝效率由91%降到75%,反应后剩余的NH3由43μL/L减少到10μL/L。925℃时SNCR反应完全进行需要1s以上的停留时间,而1000℃时只需0.4s。     

天然气再燃/先进再燃降低NO排放的实验研究

在热态脱硝装置上进行了天然气再燃、先进再燃还原NO的实验,研究了影响脱硝效率的主要因素,以期为天然气再燃应用于工程实践提供借鉴和参考.研究结果表明,最佳再燃温度约为1 150℃,最佳过量空气系数范围是0.7～0.8,再燃区最佳停留时间在0.3～0.4 s之间,并且随着天然气/NO比值和NH3/NO比值的增加脱硝效率逐渐增加,实验脱硝效率在70%～95%.     

用活性碳纤维净化发动机排气中NOx的试验研究

由于反应速度缓慢，通过单纯化学反应的方法降低ＮＯｘ是比较困难的，在本研究中，一种新型的活性碳纤维（ＡＣＦ）作为吸附材料用于降低ＮＯｘ。试验结果表明，ＡＣＦ具有较好的吸附净化效果，而且其消耗也极其缓慢。     

不同煤种再燃过程中脱硝煤耗的试验研究

定义还原1 gNO 消耗的煤量为脱硝煤耗.在煤粉携带炉上进行了再燃试验,对不同煤种、不同工况下的脱硝煤耗进行了研究,分析了挥发分含量、再燃区温度、氧浓度、再燃燃料比等因素对脱硝煤耗的影响.结果表明:脱硝煤耗不仅能直观反映出不同煤种在还原 NO 方面的特性差异,而且还能有效反映再燃过程投入与收益之比;脱硝煤耗随着挥发分含量增加呈线性降低;再燃区氧浓度越低,脱硝煤耗也就越低;在49/6和6%氧浓度条件下,提高再燃燃料比,脱硝煤耗显著下降;在2%氧浓度条件下,提高再燃燃料比,脱硝煤耗增加;再燃区温度升高时,脱硝煤耗下降,并且挥发分越高的煤,脱硝煤耗随温度的变化越显著.     

再燃烧条件下煤焦结构其对NO还原的影响

在携带流反应装置中测量了再燃条件下煤粉在高温烟气环境中迅速热解时的质量损失,通过扫描电镜观察和分析了煤焦的显微结构;分析了煤种、热解温度、热解气氛和煤粉粒径等因素对煤粉热解特性的影响;探讨了煤焦形成条件对NO还原的影响.结果表明,随着煤的挥发分含量增加,煤的质量损失份额和煤焦还原NO的能力增加;热解温度升高,将导致煤焦还原NO能力下降;在一次燃烧区空气过量系数SR1＝1.0～1.2范围内,煤粉质量损失变化不大.     

高温条件下NH3还原NO实验研究

利用固定床实验系统,在800～1 500℃的反应温度范围内进行了NH_3还原NO实验,分析不同气氛条件下反应温度、氨氮摩尔比以及组分浓度对脱硝效率的影响。实验结果表明:氧化性气氛下最佳脱硝温度约为950℃,温度继续升高时脱硝效率开始下降,而还原性气氛下NH_3对NO的还原存在一个临界温度(约1 000℃),低于临界温度时,NH_3对NO没有脱除效果,反而会额外生成NO,超过临界温度后,脱硝效率随着温度的升高迅速跃升至最大,氨氮摩尔比为2.0时最大脱硝效率可达95%,且在1 200℃以上的高温条件下保持稳定;修正后的GADM98模型对NO浓度的预测与实验结果符合较好,活性基团对NH_2的消耗是高温氧化性气氛下脱硝效率下降的重要原因。     

弯管减磨方法的实验研究

在管道弯头内的外侧壁面上布置抗磨肋条 ,观察固相颗粒通过管道时对管壁的磨损 ,比较光滑壁面的弯管和在壁面添加助条的弯管被磨损的情况 ,并初步研究抗磨肋条的优化策略。在 90°弯管的局部范围内布置肋条 ( 10°～ 70°) ,带肋条弯管的减磨效果达 93 .0 2 %。实验结果表明 :在弯管内的外侧壁面上布置抗磨肋条的抗磨策略能明显提高弯管抗磨性能 ;在同一高度下 ,矩形肋条的抗磨效果有比正方形肋条更显著的趋势 ;肋条弯管减磨效果随肋条的数目增多而有变好的趋势