甲烷在金属铁及氧化铁表面还原NO的研究

【摘要】：在程序控温电加热水平陶瓷管反应器、N2气氛和模拟烟气气氛及300~1 100℃时,对甲烷在金属铁及其氧化铁表面还原NO的特性进行了实验研究。为使甲烷在脱硝反应后完全燃尽以及脱硝反应过程生成的CO等中间产物完全燃尽,在第一段加热炉后串联了第二段加热炉,补充氧气,实现燃尽。结果表明,甲烷在金属铁及氧化铁表面能够高效地还原NO。在N2气氛中,在900℃以上温度范围内甲烷在金属铁表面的脱硝效率超过95%,与甲烷在氧化铁表面的脱硝效率差别很小。在模拟烟气条件下,当过量空气系数小于1.0时,在900℃以上时,甲烷在金属铁和氧化铁表面的脱硝效率都能超过90%,且未燃尽和燃尽两种条件下NO的还原率相差不大。NO同时通过金属铁的直接还原和甲烷的再燃还原两种反应机理脱除。而甲烷则通过还原氧化铁为金属铁,从而使金属铁直接还原NO可持续进行。同时,甲烷再燃反应的中间产物HCN/NH3等被氧化铁还原,从而使燃尽后的脱硝效率不下降。研究结果表明,甲烷和金属铁或氧化铁在富燃料条件下可有效地还原NO。 【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 氧化铁
【基金】：国家自然科学基金(51278095) 上海市自然科学基金(11ZR1401000)
【分类号】：X51
【正文快照】： 煤炭是中国主要的一次能源,在煤的燃烧利用过程中排放出的氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一。据《中国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究报告》统计,2009年火电厂排放的NOx总量已增至8.6×106t,比2003年的5.973×106t增加了43.9%,约占中国NOx排放量的35%~40%。按照目前

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