熱解、氣化過程中燃料-N的形態(tài)轉化及遷移規(guī)律研究.pdf

1、為最終實現(xiàn)減少固體燃料的熱解、氣化技術中Nox的排放，需要Nox及其前驅物的生成和破壞的具體信息。本文在Ar、CO2、Ar與O2混合氣和Ar與H2O（蒸氣）混合氣氣氛下，利用固定床反應器對固體燃料進行了系統(tǒng)的熱解、氣化實驗，采用紅外光譜儀在線檢測產物氣體中NH3、HCN和NO的濃度，闡述了NH3、HCN和NO的釋放特性，分析了氮的遷移轉化規(guī)律。主要內容包括：
　　 ⑴DT（大同）煤和NM（霍林河）煤中的煤-N主要以N-5存在；6

2、00℃熱解時，DT煤焦中的N-6絕對質量增加，F(xiàn)S（撫順）煤和NM煤焦中的N-6絕對質量減少；1000℃熱解時，N-6絕對質量大量減少，F(xiàn)S煤焦中出現(xiàn)了顯著數(shù)量的N-Q；Ar氣氛下熱解時，NH3的生成量多于NO和HCN；700℃之前，有顯著數(shù)量的NH3和HCN生成。與Ar氣氛下熱解相比：O2的存在使NO和HCN的生成溫度大幅度升高；CO2促進了NO的生成，同時抑制了NH3的生成；H2O（蒸汽）的存在顯著促進了NO、NH3和HCN的生成，

3、其生成量大幅度增加。
　　 ⑵生物質熱解時，NO、NH3和HCN的生成主要在800℃之前；JM（鋸末）熱解NO、NH3和HCN的生成溫度明顯高于DC（稻草）和MG（麥桿）；DC熱解生成的NH3、HCN和NO量最多；HCN的生成溫度明顯高于NH3的生成溫度；低溫下NH3的生成至少部分與生物質中氨基結構的分解有關；HCN的生成主要來自于生物焦中含氮結構的二次裂解。與Ar氣氛下熱解相比：O2的存在抑制了HCN的生成，使HCN生成量大幅

4、度減少；CO2的存在，促進了NO的生成，抑制了NH3和HCN的生成；H2O（蒸汽）的存在顯著促進了NO、NH3和HCN的生成，使其生成量大幅度增加。
　　 ⑶污泥熱解過程中Nox前驅物的生成量與污泥中的N含量明顯相關；NO的生成主要位于320-600℃范圍；200℃開始生成NH3，330℃左右達峰值；GZ（廣州）污泥和LWZ（龍王嘴）污泥熱解過程中HCN的釋放特性相似，HCN生成主要發(fā)生在300-800℃范圍。與Ar氣氛下熱解相

5、比，O2的存在，低溫時抑制了NO和HCN的生成；CO2的存在促進了NO、NH3和HCN的生成，使NO、NH3和HCN的生成量增加；H2O（蒸汽）的存在促進了NO和NH3的生成，使其生成量增加。
　　 ⑷FS煤分別與DC、JM和MG混合在不同氣氛下熱解、氣化時，與FS煤在相應氣氛下熱解、氣化時相比：Ar氣氛下熱解時，NO的生成溫度升高，其生成量大幅度減少；NH3的生成溫度大幅度降低；HCN生成量減少。Ar和O2混合氣氣氛下氣化時，

6、NO的生成溫度大幅度降低，其生成量增加；NH3和HCN的生成量減少。CO2氣氛下氣化時，NO的生成溫度升高，其生成量減少；NH3的生成溫度大幅度降低，其生成量大幅度增加；HCN的生成溫度升高。H2O（蒸汽）氣氛下氣化時，NO和HCN的生成溫度升高，其生成量減少；NH3的生成溫度大幅度降低，其生成量減少。
　　 ⑸FS煤分別與GZ污泥、LWZ污泥和NTZH污泥混合在不同氣氛下熱解、氣化時，與FS煤在相應氣氛下熱解、氣化時相比：Ar

7、氣氛熱解時，NO的生成溫度大幅度升高，其生成量減少；NH3的生成溫度大幅度降低，其生成量大幅度增加；HCN的生成溫度大幅度降低。Ar和O2混合氣氣氛下氣化時，NO的生成溫度不變，其生成量增加；NH3和HCN的生成溫度降低，其生成量大幅度增加。CO2氣氛下氣化時，NO的生成量減少；NH3和HCN的生成溫度大幅度降低，其生成量增加。H2O（蒸汽）氣氛下氣化時，NO的生成量大幅度減少；NH3的生成溫度大幅度降低，其生成量增加；HCN的生成溫度