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题名Na对高温还原区煤焦异相还原NO的影响
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作者
武海龙
魏砾宏
郑会龙
李强强
崔保崇
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机构
沈阳航空航天大学能源与环境学院
中国科学院工程热物理研究所
滨州魏桥国科高等技术研究院航空宇航中心
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出处
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期541-551,共11页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFB0604103)
陕西省技术创新引导专项资助项目(2018HJCG-15)
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文摘
我国新疆准东煤田的高碱低阶煤储量丰富,高含碱量造成锅炉受热面结渣玷污等难题,低阶煤挥发分高导致运输难、储存成本高等问题,严重阻碍了高碱煤的清洁高效利用。热解制焦后在炉内高温还原区异相还原NO是一种具有广泛应用前景的炉内脱硝技术,是实现低阶煤高效清洁利用的重要方法,高碱煤中矿物质Na显著影响煤焦异相还原NO反应,而现有研究针对高温条件下碱金属Na对煤焦微观结构的影响及煤焦异相还原NO过程的影响仍不清晰。选用新疆将军庙煤作为试验样本,采用酸洗脱灰后外源浸渍添加Na的预处理方式,利用XRD、BET分析Na对煤焦微观结构的影响,借助高温水平管式炉系统研究Na对煤焦异相还原NO反应过程的影响。其中煤焦包括脱灰煤焦和浸渍0.2%、0.6%、0.8%、1.0%、2.0%NaCl的煤焦6种。结果表明,反应温度由1000℃升至1300℃,脱灰煤焦的NO还原率由53.6%增至59.5%。1300℃,NO还原率随Na含量增加先升高后下降,其中0.6%NaCl煤焦的促进效果最强,NO还原率最高为64.4%,但浸渍量为2.0%NaCl的煤焦表现为抑制效果。反应温度由1000℃升至1300℃,0.6%NaCl煤焦的NO还原率由51.8%到64.4%。NaCl对DCSC3煤焦的催化作用与反应温度有关,温度较低时(1000~1100℃),0.6%NaCl煤焦的NO还原率略低于脱灰煤焦的NO还原率;在较高温度(1200~1300℃)时,0.6%NaCl煤焦的NO还原率显著高于脱灰煤焦的NO还原率。BET、XRD结果表明,随反应温度升高,所有煤焦的孔结构均变化,晶体芳香度增加,比表面积减小;在同一反应温度下,随Na含量增加,晶体的芳香度及比表面积均先增加后减小。由此可见,温度不变时,NaCl的催化作用是引起煤焦活性变化的主因,使煤焦芳香度与反应活性之间关联性被破坏,煤焦孔隙结构和Na含量决定煤焦与NO的反应性;反应温度变化时,反应温度是影响煤焦活性的主要因素。动力学分析表明,Na不改变煤焦表面活性位点性质,而增加活性位点数量。
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关键词
NA
煤焦
NO
高温
异相还原
高碱煤
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Keywords
Na
char
NO
high temperature
heterogeneous reduction
high alkali coal
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分类号
TQ520.6
[化学工程—煤化学工程]
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