论文摘要
电站燃煤产生的NOx是大气污染的主要来源之一,现已受到全世界的关注。现在较为成熟的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR),其中SNCR不需要催化剂,具有更好的经济性,但是SNCR工程应用中受反应温度窗和混合条件的限制,整体NOx还原效率较低。采用添加剂可以降低SNCR反应的温度窗,使脱硝反应在相对较低的温度下仍可进行,故在更大的温度范围内SNCR都能有效进行。本文采用反应动力学分析和试验的方法,研究了单一添加剂和复合添加剂对SNCR脱硝过程影响。根据实际SNCR反应过程特点,选用柱塞流反应器模型(PFR);通过比较不同的氮氧化物氧化还原机理,选择了SKG03机理作为模拟的基础。采用ChemKin4.0软件首先在无添加剂条件下,研究NH3/NOx摩尔比、NOx初始浓度、反应停留时间对SNCR脱硝反应影响;然后分别研究CH4、CO和H2为单一添加剂对SNCR脱硝反应过程的影响,得到CH4、CO和H2可以不同程度地降低SNCR有效反应温度窗,使NH3在低温段迅速减少,但有效反应温度窗范围并不是都扩宽,而且最大脱硝效率也有所降低;接着研究CH4和CO、CO和H2、CH4和H2为添加剂对SNCR反应过程的影响,研究表明复合式添加剂能使SNCR有效反应温度窗进一步降低,其中H2对SNCR反应过程影响最大,CH4次之,CO最小。由于焦炉煤气、水煤气、生物质气化气等都同时含有多种常用于SNCR反应的添加剂,且来源较广泛,其有一定的实用性和经济性。联系实际应用,本文模拟研究了焦炉煤气、水煤气、生物质气化气作为添加剂时对SNCR脱硝反应过程的影响。本文依据SNCR脱硝反应试验系统试验结果,分析了试验值与模拟值之间的比较,得到在无添加剂条件下,试验曲线与模拟曲线趋势上一致;单一添加CH4、CO以及添加复合添加剂焦炉煤气、水煤气时,由试验曲线可验证添加剂能有效降低SNCR有效反应温度窗。本文最后通过敏感性分析得到NO脱除影响最大的基元反应式;并分析了在单一添加CH4、CO、H2以及添加复合添加剂煤气时NO对基元反应的敏感性。
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摘要Abstract第1章 绪论x减排背景及意义'>1.1 NOx减排背景及意义x的危害'>1.2 NOx的危害1.3 烟气脱硝技术简介1.3.1 选择性催化还原（SCR）1.3.2 选择性非催化还原（SNCR）1.4 国内外SNCR技术的研究和应用1.4.1 国外SNCR技术的研究1.4.2 国内SNCR技术的研究1.4.3 SNCR技术在各国的应用1.5 本课题研究内容第2章 SNCR反应模拟方法简介及反应机理选择2.1 柱塞流反应器（Plug Flow Reactor, PFR）2.2 敏感性分析方法2.3 SNCR反应机理介绍2.4 SNCR反应机理选择2.5 本章小结第3章 SNCR脱硝过程的影响因素的研究3/NOx摩尔比的影响'>3.1 NH3/NOx摩尔比的影响x初始浓度的影响'>3.2 NOx初始浓度的影响3.3 反应停留时间的影响3.4 本章小结第4章 添加剂对SNCR脱硝过程影响的数值模拟4.1 单独加入CH4对SNCR反应的影响4.2 单独加入CO对SNCR反应的影响2对SNCR反应的影响'>4.3 单独加入H2对SNCR反应的影响4和CO对SNCR反应的影响'>4.4 同时加入CH4和CO对SNCR反应的影响2对SNCR反应的影响'>4.5 同时加入CO和H2对SNCR反应的影响4和H2对SNCR反应的影响'>4.6 同时加入CH4和H2对SNCR反应的影响4.7 燃气对SNCR反应的影响4.7.1 焦炉煤气对SNCR脱硝过程的影响4.7.2 水煤气对SNCR脱硝过程的影响4.7.3 生物质气化气对SNCR脱硝过程的影响4.8 本章小结第5章 SNCR脱硝过程的试验研究5.1 SNCR脱硝反应器试验系统简介5.2 SNCR脱硝反应试验结果分析5.3 本章小结第6章 添加剂对SNCR脱硝过程影响动力学研究6.1 无添加剂时SNCR脱硝过程动力学分析6.2 单一添加剂时SNCR脱硝过程动力学分析6.2.1 单一添加CH4时SNCR脱硝过程动力学分析6.2.2 单一添加CO时SNCR脱硝过程动力学分析2时SNCR脱硝过程动力学分析'>6.2.3 单一添加H2时SNCR脱硝过程动力学分析6.3 复合添加剂时SNCR脱硝过程动力学分析6.3.1 添加焦炉煤气时SNCR脱硝过程动力学分析6.3.2 添加水煤气时SNCR脱硝过程动力学分析6.4 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
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