三聚氰胺/尿素掺混的肼中温选择性非催化脱硝机理的研究
发布时间：2022-02-10 05:28
在我国,氮氧化物的排放主要来自于燃煤电厂锅炉,且排放量逐年增长,由此所引发的环境问题日益严峻。选择性非催化还原（SNCR）脱硝过程由于设备简单、运行成本低且可同时与其它NOX控制技术联合应用而受到越来越多的关注。但传统的SNCR脱硝工艺普遍存在脱硝温度窗口高、脱硝率低等问题,开发新型的SNCR脱硝还原剂,提高中温区的脱硝效率是近年来SNCR脱硝技术的研究重点。三聚氰胺及肼类物质作为SNCR脱硝还原剂在中温区的反应优势已在实验中得到证实,但它们在中温区的脱硝机理仍不清楚。本文采用密度泛函理论,在B3LYP/6-311++G（d,p）水平上分别对三聚氰胺和掺混尿素的肼的SNCR脱硝反应机理进行了理论研究。结果表明,三聚氰胺可直接与NO发生反应,电子从三聚氰胺的HOMO轨道转移至NO的LUMO轨道,初始反应有三条可能的路径,其中路径2更具竞争优势,在各步反应中R→IM1所需能垒最高,为56.41 kcal/mol。H和OH在后续反应中具有重要的作用,初始产物P1、P3均可通过反应转变为P2
【文章来源】：天津大学天津市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硝技术综述[9]
图 1-2 Miller&Bowman (1989) 模型中 NH3-SNCR 脱硝反应机理[20]Fig. 1-2 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Bowman (1989)[Glarborg 等人[21]在1994 年考虑了表面反应对 Thermal DeNOX过程的影结合实验结果对Miller&Bowm (1989) 模型进行的修正，提出了Glarborg (1型，该模型中减小了 NH2与 NO 反应的分支系数 α，并缩短了活性根 NN命，并考虑了 N2O 的形成和分解过程，该模型包含 22 种不同的反应物及基元反应。1995 年 Glarborg 等人[22]通过实验研究了 NH3/NO2的反应过程，认为氧浓度较高的情况下是 Thermal DeNOX过程重要的中间产物，NH2与 N如下两条反应路径：NH2+ NO2→ N2O + H2O; NH2+ NO2→ H2NO+NO一研究的基础上，1996 年 Miller 与 Glarborg[23]进一步阐述了 Thermal De程的反应动力学模型（Miller&Glarborg (1996) 模型），这一机理模型的最是考虑了 NO2作为重要中间产物对脱硝反应的影响，引入了 NH2+ NO 的
图 1-3 Miller&Glarborg（1996）模型中 NH3-SNCR 脱硝反应机理[23]g. 1-3 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Glarborg (1996)[23Rota 等人[24]在2000年对高反应物分压下的Thermal DeNOX反应过程进行并对 Miller&Glarborg (1996) 模型进行修正，使得模型对描述反应物在高的反应过程具有更好的准确性。2004 年，Skreiberg 等[25]也通过一些列化学动力学模型的计算提出了包2/氰化物的反应机理模型，该机理对气体流化床反应器中的反应尤其适用2 RAPRENOX反应模型的研究Miller 等的 Miller&Bowman (1989) 模型[20]中对RAPRENOX反应机理也进述，但描述相对简单，其中共包含23 种物质及 91 个基元反应。1991 年 Miller 与 Bowman[26]又进一步通过动力学计算对 RAPRENOX反应 行了修正，提 出了 HNCO-SNCR 脱 硝反应的详 细反应机理，er&Bowman (1991) 模型。该模型根据新的实验结果修改了 H + HNCO
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国脱硫脱硝行业2016年发展综述[J]. Desulfurization and Denitration Committee of CAEPI;. 中国环保产业. 2017(12)
[2]国家能源局召开《能源发展“十三五”规划》及《可再生能源发展“十三五”规划》新闻发布会[J]. 电器与能效管理技术. 2017(01)
[3]SCR技术在燃煤电站上的应用[J]. 孙小龙. 低碳世界. 2016(02)
[4]水合肼中混入尿素后的非催化还原脱硝研究[J]. 黄愫,洪鎏,陈德珍. 环境科学学报. 2013(01)
[5]中高温区水合肼SNCR脱硝反应机制和特性研究[J]. 洪鎏,陈德珍,王渡,黄愫. 环境科学. 2012(08)
[6]中高温区碳酰肼还原NOx和抑制二英的研究[J]. 官贞珍,陈德珍,洪鎏,李咸伟,俞勇梅,王永基. 环境科学. 2011(09)
[7]燃煤电站锅炉多种污染物联合脱除技术的比较与分析[J]. 章玲,潘卫国,吴江,胡深亚. 上海电力学院学报. 2010(04)
[8]水蒸气对选择性非催化还原反应影响的实验研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,刘建忠,张明,李凤瑞. 中国电机工程学报. 2010(14)
[9]水合肼净化烟气NOx过程的影响因素分析[J]. 韩苏强,陈德珍,李咸伟. 能源技术. 2009(05)
[10]添加H2对选择性非催化还原影响的实验与模拟研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,周志军,刘建忠,岑可法. 中国电机工程学报. 2009(26)
博士论文
[1]几类含氟氯取代酯在大气中降解反应微观机理的理论研究[D]. 朱鹏.吉林大学 2016
[2]气体添加剂对选择性非催化还原脱硝反应过程影响的研究[D]. 曹庆喜.哈尔滨工业大学 2009
[3]SNCR反应机理及混合特性研究[D]. 卢志民.浙江大学 2006
[4]燃煤多种污染物一体化协同脱除机理及反应射流直接数值模拟DNS的研究[D]. 王智化.浙江大学 2005
硕士论文
[1]三聚氰酸/三聚氰胺选择性非催化还原脱硝实验研究[D]. 胡晓帅.山东大学 2016
[2]选择性非催化还原烟气脱硝技术在CFB锅炉及煤粉炉上的应用比较[D]. 王小娥.上海交通大学 2014
[3]NH2-与SCX（X=O，S）反应机理的量子化学理论研究[D]. 周婧.西北师范大学 2011
[4]添加剂对选择性非催化还原反应特性的催化作用及其机理研究[D]. 张薇.浙江大学 2008
[5]SNCR脱硝过程反应机理初步研究[D]. 郑（日韦）.同济大学 2007
[6]肼中高温区净化烟气中NOx及酸性气体影响的研究[D]. 张祚明.同济大学 2007
本文编号：3618329
【文章来源】：天津大学天津市211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脱硝技术综述[9]
图 1-2 Miller&Bowman (1989) 模型中 NH3-SNCR 脱硝反应机理[20]Fig. 1-2 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Bowman (1989)[Glarborg 等人[21]在1994 年考虑了表面反应对 Thermal DeNOX过程的影结合实验结果对Miller&Bowm (1989) 模型进行的修正，提出了Glarborg (1型，该模型中减小了 NH2与 NO 反应的分支系数 α，并缩短了活性根 NN命，并考虑了 N2O 的形成和分解过程，该模型包含 22 种不同的反应物及基元反应。1995 年 Glarborg 等人[22]通过实验研究了 NH3/NO2的反应过程，认为氧浓度较高的情况下是 Thermal DeNOX过程重要的中间产物，NH2与 N如下两条反应路径：NH2+ NO2→ N2O + H2O; NH2+ NO2→ H2NO+NO一研究的基础上，1996 年 Miller 与 Glarborg[23]进一步阐述了 Thermal De程的反应动力学模型（Miller&Glarborg (1996) 模型），这一机理模型的最是考虑了 NO2作为重要中间产物对脱硝反应的影响，引入了 NH2+ NO 的
图 1-3 Miller&Glarborg（1996）模型中 NH3-SNCR 脱硝反应机理[23]g. 1-3 The mechanism of NH3-SNCR de-NOXin the model of Miller&Glarborg (1996)[23Rota 等人[24]在2000年对高反应物分压下的Thermal DeNOX反应过程进行并对 Miller&Glarborg (1996) 模型进行修正，使得模型对描述反应物在高的反应过程具有更好的准确性。2004 年，Skreiberg 等[25]也通过一些列化学动力学模型的计算提出了包2/氰化物的反应机理模型，该机理对气体流化床反应器中的反应尤其适用2 RAPRENOX反应模型的研究Miller 等的 Miller&Bowman (1989) 模型[20]中对RAPRENOX反应机理也进述，但描述相对简单，其中共包含23 种物质及 91 个基元反应。1991 年 Miller 与 Bowman[26]又进一步通过动力学计算对 RAPRENOX反应 行了修正，提 出了 HNCO-SNCR 脱 硝反应的详 细反应机理，er&Bowman (1991) 模型。该模型根据新的实验结果修改了 H + HNCO
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国脱硫脱硝行业2016年发展综述[J]. Desulfurization and Denitration Committee of CAEPI;. 中国环保产业. 2017(12)
[2]国家能源局召开《能源发展“十三五”规划》及《可再生能源发展“十三五”规划》新闻发布会[J]. 电器与能效管理技术. 2017(01)
[3]SCR技术在燃煤电站上的应用[J]. 孙小龙. 低碳世界. 2016(02)
[4]水合肼中混入尿素后的非催化还原脱硝研究[J]. 黄愫,洪鎏,陈德珍. 环境科学学报. 2013(01)
[5]中高温区水合肼SNCR脱硝反应机制和特性研究[J]. 洪鎏,陈德珍,王渡,黄愫. 环境科学. 2012(08)
[6]中高温区碳酰肼还原NOx和抑制二英的研究[J]. 官贞珍,陈德珍,洪鎏,李咸伟,俞勇梅,王永基. 环境科学. 2011(09)
[7]燃煤电站锅炉多种污染物联合脱除技术的比较与分析[J]. 章玲,潘卫国,吴江,胡深亚. 上海电力学院学报. 2010(04)
[8]水蒸气对选择性非催化还原反应影响的实验研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,刘建忠,张明,李凤瑞. 中国电机工程学报. 2010(14)
[9]水合肼净化烟气NOx过程的影响因素分析[J]. 韩苏强,陈德珍,李咸伟. 能源技术. 2009(05)
[10]添加H2对选择性非催化还原影响的实验与模拟研究[J]. 吕洪坤,杨卫娟,周俊虎,周志军,刘建忠,岑可法. 中国电机工程学报. 2009(26)
博士论文
[1]几类含氟氯取代酯在大气中降解反应微观机理的理论研究[D]. 朱鹏.吉林大学 2016
[2]气体添加剂对选择性非催化还原脱硝反应过程影响的研究[D]. 曹庆喜.哈尔滨工业大学 2009
[3]SNCR反应机理及混合特性研究[D]. 卢志民.浙江大学 2006
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硕士论文
[1]三聚氰酸/三聚氰胺选择性非催化还原脱硝实验研究[D]. 胡晓帅.山东大学 2016
[2]选择性非催化还原烟气脱硝技术在CFB锅炉及煤粉炉上的应用比较[D]. 王小娥.上海交通大学 2014
[3]NH2-与SCX（X=O，S）反应机理的量子化学理论研究[D]. 周婧.西北师范大学 2011
[4]添加剂对选择性非催化还原反应特性的催化作用及其机理研究[D]. 张薇.浙江大学 2008
[5]SNCR脱硝过程反应机理初步研究[D]. 郑（日韦）.同济大学 2007
[6]肼中高温区净化烟气中NOx及酸性气体影响的研究[D]. 张祚明.同济大学 2007
本文编号：3618329
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