水蒸气对甲烷在金属铁表面还原NO行为的影响

【摘要】：采用程序控温电加热水平陶瓷管反应器,在N2气氛和模拟烟气气氛中、300~1100℃下,研究了水蒸气对甲烷在金属铁表面还原NO行为的影响,并对反应前、后铁样品进行了X光衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及X光电子能谱(XPS)等表征。结果表明,水蒸气对甲烷在金属铁表面还原NO行为的影响较小。在N2气氛中,水蒸气参与了金属铁的氧化;与无水蒸气时相比,水蒸气存在时NO还原效率有所下降。当水蒸气含量从2.5%增加到7%时,由于水蒸气对金属铁的氧化导致其表面形成疏松的微观孔隙,使得NO的还原效率随水蒸气含量的增加而提高。甲烷则参与了铁氧化物的还原,使铁样品表面形成相对致密的Fe3O4和FeO氧化层,不利于NO与金属铁的接触,使得NO的还原效率低于无甲烷时的结果。在模拟烟气条件下,水蒸气使得甲烷在金属铁表面还原NO的效率增加;在1050℃下,反应段过量空气系数SR1=0.7和燃尽段过量空气系数SR2=1.2时,含7%的H2O和无H2O条件下脱硝效率分别为96.7%和90.6%。而在湿烟气中SO2使NO还原效率略有下降。持久性脱硝实验结果表明,当反应温度为1050℃时,在含7%的H2O、0.02%的SO2的模拟烟气中,1.14%的甲烷在金属铁表面持续50h都能保持90%以上的脱硝效率。 【作者单位】： 东华大学环境科学与工程学院;
【关键词】： NO还原 甲烷 铁 水蒸气 SO
【基金】：国家自然科学基金(51278095)
【分类号】：X701
【正文快照】： 煤是中国主要的一次能源,占一次能源消费构成的65%~70%。在煤燃烧过程中释放的氮氧化物(NOx)是中国大气污染的主要来源。深入研究NOx的控制技术是中国科研和工程技术人员十分重视的课题之一。目前,主要的烟气脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR),其中,SC

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