水泥分解爐中CO還原NO試驗研究

作者：李森,方立軍,孫立超,趙砣

摘要：水泥窯爐是典型的高污染排放的工業窯爐,水泥行業已成為第三大氮氧化物排放源。目前,國內外對燃料分級技術在電站鍋爐上的應用進行了大量研究,而對水泥窯爐上應用燃料技術涉及較少。針對水泥分解爐高鈣環境分級燃燒特點,在流化床反應器上開展了還原氣體CO脫除NO的試驗研究,研究了CO濃度、CaO和溫度對CO脫硝過程的影響機制,采用一維柱塞流反應器模擬分析了CO還原NO反應路徑。研究結果表明:CO在還原氣氛中具有較強的脫硝作用,CO體積分數對脫硝具有較大影響,隨著CO濃度增加,脫硝效率提高;隨CO濃度提升可有效降低NO排放,當CO濃度由1%增加到5%,NO脫除效率提高了37.8%;CO脫硝過程中產生NH和H等中間產物,NH和H對CO還原NO具有重要作用;HCN可吸附于CaO表面并與CaO反應,在還原氣氛中,NH3吸附到—CaO表面并發生反應生成Ca(N),最終生成N 2。NO主要通過4條路徑被還原為N 2,其中NO→N 2 O→N 2和NO→HNO→NH→N 2為最主要反應路徑。在試驗溫度范圍內,溫度升高促進了CO還原脫硝;CaO對CO脫硝具有較強的正催化作用,且在850~1050℃,CaO均具有催化作用。CO體積分數為4%、溫度大于900℃時,CO脫硝效率明顯提高,說明在高溫區域,CaO具有顯著的催化作用;在1050℃,脫硝效率提高7.56%。

發文機構：中國科學院力學研究所高溫氣體動力學國家重點實驗室 華北電力大學能源動力與機械工程學院

關鍵詞：水泥分解爐COCAONO還原cement precalcinerCOCaONO reduction

分類號： X511[環境科學與工程—環境工程]