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中国稀土学报2024年第05期:Pr-TiO_2对煤与生物质掺烧NO_x排放的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王淑勤;曹帅;刘丽凤;程伟良;

单位:华北电力大学环境科学与工程系;华北电力大学能源动力与机械工程学院;

摘要:论述了Pr对TiO_2的改性及后续在燃烧中脱硝的应用。采用微波辅助溶胶凝胶法制备了不同掺杂比例的Pr-TiO_2。与TiO_2相比,Pr-TiO_2的粒径减小,比表面积增大,锐钛矿型含量增加,催化活性增强。研究了Pr-TiO_2对煤与生物质掺烧时脱硝的影响,燃烧实验优化了最佳实验条件为水稻秸秆+乙酸钙(Ca/S=2.3)+Pr-TiO_2(2%)。实验结果表明,添加剂对低挥发分、中高硫分的单煤和混煤适应性好,脱硝效率最高可达92.2%。同时,水稻秸秆和Pr-TiO_2能降低煤的着火点,促进燃烧,降低煤灰结渣程度。机制分析认为添加剂促进脱硝可分为两部分:一是均相反应,添加剂促进煤中N-5和N-6向N-Q的转化,促进了NH_3对NO的还原;混合物热解产生CnHm等还原性气体,与NO_x中间产物HCN竞争O_2,减少NO_x生成,同时将NO还原为N_2;二是异相反应,添加剂的加入,增强了煤焦活性位点,促进煤焦异相还原NO;使煤焦碳结构中无定序和缺陷结构增加,吸附活性增强,NO_x脱除率得以提高。

关键词:Pr改性TiO_2;;生物质;;乙酸钙;;掺烧;;NO_x减排机制

基金资助:国家重点研发计划项目(2018YFB060420103)资助