氩气气氛下铜基载氧体前驱体煅烧过程中氮氧化物的释放特性
发布时间：2021-02-20 19:26
以溶胶-凝胶燃烧合成法制备的铜基载氧体前驱体为研究对象,基于管式炉和紫外烟气分析仪进行实验,研究了氩气气氛下铜基载氧体前驱体煅烧过程中氮氧化物的释放特性,考察了管式炉升温速率和尿素添加质量对氮氧化物释放量的影响,采用量热仪、XRD、元素分析仪等手段对载氧体前驱体的物理化学性质进行表征。结果表明:NO与NO2析出规律基本一致,即二者析出量均随温度的升高先增加后减少,在220℃左右达到峰值。NO是主要的氮氧化物,其质量释放峰值高达NO2的5.2～15.3倍。相对较高的升温速率和较少的尿素添加质量有利于减少NOx的释放。
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2020,36(06)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同尿素添加量的新鲜铜基载氧体前驱体的XRD谱图
表1 不同尿素添加量的铜基载氧体前驱体的元素分析Table 1 Ultimate analysis of Cu-based oxygen carrierprecursors with different mass of urea w/% Sample No. C N H 1 2.59 17.52 2.84 2 3.10 20.11 2.96 3 3.61 22.80 3.13自蔓延燃烧反应一般在极短的时间内完成,根据文献[8]和图2右上角的局部温度变化放大图中升温速率即斜率突然变化的位置可知,3种铜基载氧体前驱体自蔓延燃烧反应发生的温度范围为220～230 ℃。自蔓延燃烧反应在几秒之内完成,相对于未发生反应时,每秒温度变化值明显增大,由不超过0.3 ℃,增大到0.7～1.1 ℃。随着尿素添加质量的增加,发生自蔓延燃烧反应的起始温度有少许偏移,在10 ℃/min升温速率下,从样品1的 221 ℃ 附近上升到了样品2和样品3的227 ℃附近,后两者发生自蔓延燃烧反应的起始温度几乎没有变化;用Dt(℃)表示整个自蔓延燃烧过程中的温度变化量,3种样品发生自蔓延燃烧反应时的温度变化量随尿素添加质量的增加而变大,分别为1.9、2.6、2.8 ℃,与3种样品燃烧热值的大小排序相一致。
其中:x表示NO或NO2的质量浓度释放峰值下降比例,%;C1表示10 ℃/min升温速率下NO或NO2的质量浓度释放峰值,mg/m3;C2表示15 ℃/min升温速率下NO或NO2的质量浓度释放峰值,mg/m3。经计算,相对于10 ℃/min升温速率,15 ℃/min升温速率时样品1、2、3的NO、NO2质量浓度释放峰值下降比例分别为7.1%和26.1%、3.5%和16%、5.1%和28.5%。整体上看,升温速率增大,NO、NO2质量浓度释放峰值均下降,且NO2质量浓度释放峰值下降幅度更大。通过式(11)～(14)计算了铜基载氧体前驱体在煅烧前N元素与煅烧过程氮氧化物中N元素质量:m=10w (11)
【参考文献】：
期刊论文
[1]自蔓延燃烧法合成CuCr2O4亚微米晶[J]. 郑华德,艾树鹤,王永珍. 硅酸盐学报. 2019(06)
[2]炼油工艺过程氮分布[J]. 曹法凯,戴咏川,汤海涛,陈曼桥. 当代化工. 2016(09)
[3]化学链燃烧技术中载氧体的研究进展[J]. 王杰,王文举,朱曙光,熊荣辉,刘心志. 现代化工. 2012(11)
[4]铜基载氧体循环吸氧/释氧稳定性实验研究[J]. 文圆圆,李振山,蔡宁生. 工程热物理学报. 2012(10)
[5]化学链燃烧技术的研究进展[J]. 魏国强,何方,黄振,赵坤,李新爱,李海滨. 化工进展. 2012(04)
[6]燃煤特性影响燃料N转化率试验研究[J]. 周永刚,邹平国,赵虹. 中国电机工程学报. 2006(15)
[7]化学能梯级利用机理探讨[J]. 金红光,王宝群. 工程热物理学报. 2004(02)
博士论文
[1]自蔓延燃烧合成镍锌铁氧体及其机理研究[D]. 王建华.中北大学 2010
本文编号：3043235
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2020,36(06)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同尿素添加量的新鲜铜基载氧体前驱体的XRD谱图
表1 不同尿素添加量的铜基载氧体前驱体的元素分析Table 1 Ultimate analysis of Cu-based oxygen carrierprecursors with different mass of urea w/% Sample No. C N H 1 2.59 17.52 2.84 2 3.10 20.11 2.96 3 3.61 22.80 3.13自蔓延燃烧反应一般在极短的时间内完成,根据文献[8]和图2右上角的局部温度变化放大图中升温速率即斜率突然变化的位置可知,3种铜基载氧体前驱体自蔓延燃烧反应发生的温度范围为220～230 ℃。自蔓延燃烧反应在几秒之内完成,相对于未发生反应时,每秒温度变化值明显增大,由不超过0.3 ℃,增大到0.7～1.1 ℃。随着尿素添加质量的增加,发生自蔓延燃烧反应的起始温度有少许偏移,在10 ℃/min升温速率下,从样品1的 221 ℃ 附近上升到了样品2和样品3的227 ℃附近,后两者发生自蔓延燃烧反应的起始温度几乎没有变化;用Dt(℃)表示整个自蔓延燃烧过程中的温度变化量,3种样品发生自蔓延燃烧反应时的温度变化量随尿素添加质量的增加而变大,分别为1.9、2.6、2.8 ℃,与3种样品燃烧热值的大小排序相一致。
其中:x表示NO或NO2的质量浓度释放峰值下降比例,%;C1表示10 ℃/min升温速率下NO或NO2的质量浓度释放峰值,mg/m3;C2表示15 ℃/min升温速率下NO或NO2的质量浓度释放峰值,mg/m3。经计算,相对于10 ℃/min升温速率,15 ℃/min升温速率时样品1、2、3的NO、NO2质量浓度释放峰值下降比例分别为7.1%和26.1%、3.5%和16%、5.1%和28.5%。整体上看,升温速率增大,NO、NO2质量浓度释放峰值均下降,且NO2质量浓度释放峰值下降幅度更大。通过式(11)～(14)计算了铜基载氧体前驱体在煅烧前N元素与煅烧过程氮氧化物中N元素质量:m=10w (11)
【参考文献】：
期刊论文
[1]自蔓延燃烧法合成CuCr2O4亚微米晶[J]. 郑华德,艾树鹤,王永珍. 硅酸盐学报. 2019(06)
[2]炼油工艺过程氮分布[J]. 曹法凯,戴咏川,汤海涛,陈曼桥. 当代化工. 2016(09)
[3]化学链燃烧技术中载氧体的研究进展[J]. 王杰,王文举,朱曙光,熊荣辉,刘心志. 现代化工. 2012(11)
[4]铜基载氧体循环吸氧/释氧稳定性实验研究[J]. 文圆圆,李振山,蔡宁生. 工程热物理学报. 2012(10)
[5]化学链燃烧技术的研究进展[J]. 魏国强,何方,黄振,赵坤,李新爱,李海滨. 化工进展. 2012(04)
[6]燃煤特性影响燃料N转化率试验研究[J]. 周永刚,邹平国,赵虹. 中国电机工程学报. 2006(15)
[7]化学能梯级利用机理探讨[J]. 金红光,王宝群. 工程热物理学报. 2004(02)
博士论文
[1]自蔓延燃烧合成镍锌铁氧体及其机理研究[D]. 王建华.中北大学 2010
本文编号：3043235
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3043235.html
