简述燃烧过程中氮氧化物形成过程中的主要前驱物有哪些

简述燃烧过程中氮氧化物形成过程中的主要前驱物有哪些

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤炭为主要一次能源的国家之一。煤燃烧会生成多种污染物，对我国的生态环境造成了严重的破坏。特别是氮氧化物危害较大、处理较为困难。当今，煤燃烧过程中产生的氮氧化物的生成及还原规律还没有完全认识清楚，还有必要开展更深入的研究工作。首先，为了研究煤在热解过程中燃料氮向氮氧化物前驱物的转化规律和影响因素，建立了固定床的实验反应系统，并对三种原煤、一种脱除矿物质煤样及其载入添加剂的煤样分别在650℃、750℃、850℃、950℃、1050℃和1110℃进行了实验研究。结果表明，HCN是氮氧化物的主要前驱物。煤阶对燃料氮向HCN的转化规律有着较大的影响，煤化程度比较浅的煤在热解过程中，燃料氮向HCN转化的收率较高；而煤化程度比较深的煤，大部分氮缩聚在多芳香结构中，成为焦炭氮。随着温度的升高，作为NO前驱物的HCN的收率随之增加。煤中矿物质对燃料氮向HCN的转化起到抑制作用。其次，在实验反应系统上对煤燃烧过程中燃料氮向氮氧化物及其前驱物的转化规律和影响因素进行了实验研究。结果表明，低阶煤在燃烧过程中NO的收率较低。对于煤化程度比较深的煤，当温度较高时，NO的收率较高。随着温度的不断升高，NO的收率不断增加；HCN的收率先增加后减小；N2O的收率也先增加后减小。在同一燃烧温度下，氧气浓度从1%升高到3%时，NO的收率都在增加。而氧气浓度从3%升至5%时，在较低温度下，NO的收率略微增加或基本持平，在1050℃的高温下，NO的收率甚至会降低。在650℃时，神木、焦作、铜川三种原煤在氧量由1%到3%再升到5%的过程中，燃烧生成的N2O是单调增加的。矿物质对煤燃烧过程中燃料氮向氮氧化物及其前驱物的转化有一定的影响。在同一温度下，脱矿物质煤样NO的收率增大。这说明煤中矿物质对NO的生成有抑制作用。