低温燃烧下NH3的氧化特性.pdf

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1、第65卷第6期化工学报Vb1．65NO．62014年6月CIESCJournalJune2014u一研一一究一一论一低温燃烧下NH3的氧化特性一R文Rn一曹庆喜1,2，刘辉，吴少华，吴东阳2，杨春晖(哈尔滨工业大学化工学院，黑龙江哈尔滨150001；哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：NH3的气相氧化是低温燃烧过程中NOx(NO和NO2)与N2O的重要来源，为了深入认识其反应规律，在管式流动反应器系统中进行了实验研究。重点考察了挥发分中的可燃气(co、CH4或H2)和N

2、O对NH3氧化及氮氧化物排放的影响规律，并根据化学反应机理对实验结果进行了分析。研究结果表明，低温氧化性气氛下微量的可燃气就能够显著促进NH3的氧化，并使N和N20的生成量大幅度升高。当可燃气体浓度相同时，H2对NH3氧化的影响最大，CO的影响最小，CH4对NH3氧化的影响略大于CO。随着可燃气体浓度的升高，其对NH3氧化与氮氧化物生成的影响先逐渐增加，然后趋于稳定。反应初始气体中存在NO时，也会加速NH3的氧化。关键词：氨氧化；NOx；N2O；低温燃烧；一氧化碳；甲烷；氢DOI：10．39690．

3、issn．0438—1157．2014．06．042中图分类号：TK16文献标志码：A文章编号：0438—1157(2014)06～2264—06Characteristics0fammoniaoxidationinlow—temperaturecombustionCAOQingxi一，LIUHui2，WUShaohuaz，WUDongyang2，YANGChunhui(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，HarbinInstituteofTechnol

4、ogy，Harbin150001，Heilongjiang，China；SchoolofEnergyScienceandEngineering,HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，Heilongfiang，China)Abstract：Low—temperaturecombustion，suchascombustionofsolidfuels(1ow—rankcoals，biomassetc．)ingratefurnacesorfluidizedbedc

5、ombustors，canmakeNH3(fuel—nitrogen)conversion，whichisanimportantsourceofNOxandN20．TounderstanddeeplyonNH3oxidationandproductionofnitrogenoxidesinlow—temperaturecombustionprocess，theeffectofcombustiblegases(co，CIJ4，orH2)andNOonammoniaoxidationreactionwa

6、sexperimentallyinvestigatedinatubularflowreactorattemperaturerange600-1000~C，andtheconcentrationsofNO，NO2，NH3，CO，CH4and02weremonitoredcontinuallywithonlineFourier-transformedinfraredgasanalyzer(GasmetDX一4000)．Theresultsobtainedwereanalyzedtoclarifythec

7、hemicalreactionmechanism．ItwasfoundthattraceamountsofCO，CH4，orH2couldpromotetheoxidationofammoniaandenhancetheemissionsofNOxandN20significantlyundertheconditionoflowtemperatureandoxidizingatmosphere．Atequalconcentration，theefectofH2onammoniaoxidationwa

8、sthegreatest，followingwasCH4andCO．Asconcentrationincreaseofthecombustiblegas，theammoniaconcentrationsincombustionproductdecreasedandapproachedrapidlyzero，whiletheemissionsofNOxandN20increasedfirstlyandthenarrivedatastablevalue．Whenthere