采用实验与密度泛函理论(density function theory,DFT)计算相结合的方法,对oxy-steam燃烧方式下焦炭N向NO的转化机理进行研究;重点探讨O_(2)/H_(2)O工况下煤焦中氮元素的演化机制及NO生成与还原反应过程,得到了主导NO释放的关键反应路...采用实验与密度泛函理论(density function theory,DFT)计算相结合的方法,对oxy-steam燃烧方式下焦炭N向NO的转化机理进行研究;重点探讨O_(2)/H_(2)O工况下煤焦中氮元素的演化机制及NO生成与还原反应过程,得到了主导NO释放的关键反应路径。结果表明:O_(2)/H_(2)O燃烧过程中,由H_(2)O分解产生的OH基团改变了焦炭N的演化,进而影响了NO的释放。主要表现为,OH自由基吸附在吡啶N表面形成2-吡啶酮,促使更加稳定的N-6向不稳定的N-5发生迁移,从而导致N-5成为含氮前驱物HCN与NH_(3)的主要来源。在NO释放过程中,基元步骤HCN/NH_(3)+OH®NH_(2)+O_(2)®NO主导了NO的生成。随着H_(2)O浓度升高,OH和NH_(3)产率增大,NH_(2)、NH和N产率降低;说明高浓度的H_(2)O在促进N-6®N-5®NH_(3)的同时,也推动了HCN和氨类物质向NO转化,从而导致NO释放量增加,焦炭N向NO的转化率升高。展开更多
文摘采用实验与密度泛函理论(density function theory,DFT)计算相结合的方法,对oxy-steam燃烧方式下焦炭N向NO的转化机理进行研究;重点探讨O_(2)/H_(2)O工况下煤焦中氮元素的演化机制及NO生成与还原反应过程,得到了主导NO释放的关键反应路径。结果表明:O_(2)/H_(2)O燃烧过程中,由H_(2)O分解产生的OH基团改变了焦炭N的演化,进而影响了NO的释放。主要表现为,OH自由基吸附在吡啶N表面形成2-吡啶酮,促使更加稳定的N-6向不稳定的N-5发生迁移,从而导致N-5成为含氮前驱物HCN与NH_(3)的主要来源。在NO释放过程中,基元步骤HCN/NH_(3)+OH®NH_(2)+O_(2)®NO主导了NO的生成。随着H_(2)O浓度升高,OH和NH_(3)产率增大,NH_(2)、NH和N产率降低;说明高浓度的H_(2)O在促进N-6®N-5®NH_(3)的同时,也推动了HCN和氨类物质向NO转化,从而导致NO释放量增加,焦炭N向NO的转化率升高。
