生物质化学链燃烧过程中氮的迁移机理研究

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1、来兩未嗦硕±学位论文生物质化学链燃烧过程中氮的迂移机理研究专业名務；动力工程及工巧热物巧研究生姓名：肖串导师姓名；沈来宏本论文获国家自然科学基金（５口７６０３７，５１４７６０２９，５１４０６０３５）资助。Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｎｉｔｒｏｅｎ化ａｎｓｆｅｒｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｌｏｏｉｎｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｐｇＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅ

2、ＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅＢＹＸＩＡＯＳｈｅｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰＨＥＮ－ｒｏｆ．ＳＬａｉｈｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进巧的研巧工作及取得的研巧成果。已经发表或撰写过尽我所知，论文中不包含其他人，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地

3、方外的研巧成果。与我，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如占夕研巧生签名：．：日期东南大学学位论文使巧巧权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档、。，可Ｗ采用影印缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质一致论文的内容相。除在保密期内的保密论文外（，允许论文被查阅和借商，可Ｗ公布包括Ｗ电子信息形式刊登）论

4、文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。研究生签名：脊剧币落名；：加‘宁＿＾＾＾＾日期＾＾摘要一一化石燃料燃烧排放的Ｃ〇２是主要的温室气体之。化学链燃烧技术是种新型的无火焰燃烧方式，区别于传统燃烧。，它通过截氧体提供晶格氧来代替氧气化学链燃烧的主要气体产物为Ｃ〇２和水蒸气，有利于Ｃ〇２的捕集。，而载氧体的在燃料反应器和空气反应器间交替循环，也有助于提高能量利用效率生物质能是一种清洁的可再生能源，我国

5、拥有丰富的生物质资源，将生物质能与化学链燃烧技术结合起来具有重要的意义。窥氧化物的排放会导致光化学烟雾、酸雨等环境问题，对大气和地表的生物也会造成危害。目前，有关生物质化学巧燃烧过程中氮氧化物的释放规律鲜有研巧，氮在其中的迁移机理尚未一。针对生物质化学巧燃烧过程中氛氧化物的释放特性及氛的迁替规律系列实验进行揭示，本文开展了了初步研究。镇基载氧体是化学链燃烧的优良载氧体之一，考察基于银基载氧体的化学链燃烧过程中氛的迁移特’。研巧表明性很有必要，在８５０Ｃ下，Ｎ２０和ＮＯ是主

6、要的氮氧化物气体，且Ｎ２０的生成量超过ＮＯ的生成量。根据热力学分析和实验结果，生物质中挥发分氮是ＮＣＸ生成的主要氮源Ｎ２０的产生可能主，且要来自前驱物ＨＣＮ与ＮｉＯ的反应，ＮＨｓ在该温度下几乎不参与反应。生物质中的Ｋ、Ｃａ元素在化学链燃烧还原过程结束后可能通过复杂的理化反应而进入载氧体颗粒。化学链氧解锅燃烧技术是化学链燃烧技术的延伸和拓展，利用机械挤压法制备铜基载氧体，研究了化学链氧解稱燃烧过程中氮氧化物的生成及演变规律。实验发现Ｎ２０和ＮＯ的生成率分别达到３０．９％和２１

7、．９％，同时在反应器出口气体中检测到少量Ｎ０。挥２发分氮是化学巧氧解锅燃烧ＮＯ和Ｎ０２的主要来源，而Ｎ２０在挥发分氮和焦炭氮中分配的比例相差不大。及应后的铜基载氧体呈现蓬松多孔结构，有利于载氧体的再生。么后在单批次进料固定床上，Ｗ天然赤铁矿载氧体．研巧了还原反应阶段反应湿度、水蒸气量和循环次数对谷壳的氯氧化物择放持性的影响。结果表明，碳转化率随反应温度升高而増加，随实验循环次数的増化而降低，但随水蒸气量呈先増加后下降趋势，并在水蒸气量为Ｉｇ／ｍｉｎ时达到最大值。答壳在化学链

8、燃烧过程中氛的主要去向之一是挥发分氮‘还原阶段未检测到Ｎ０。７５０，随着反应温度由Ｃ升２高到’ＣＮＯ的生成率増加‘９００，，而Ｎ２０的生成率先增加后降低，在８５０Ｃ时达到最大值。水蒸气量由化５ｇ／ｍｉｎ升高到２ｇ／ｍｉｎ，Ｎ２０和ＮＯ的生成率均増加，且ＮＯ増加速率高于Ｎ２０。在循环实验中ＮＯ的生，成率不断下降，ＮｓＯ的生成率先上升后下降，多次循环后的载氧体表面出现烧结。，活性下降选取含氮模型化合物进斤研巧有助于排除次要因素的干扰一，是研巧生物质氮迁移机理的个