引 言
氮氧化物是燃煤过程中产生的主要有害物之一,也是我国“煤烟型”大气污染的主要污染物之一。在煤燃烧初期的热解过程中,煤氮主要以NH3、HCN和N2等气相含氮物的形式释放。NH3、HCN作为NOx的主要前驱体,对其生成与释放的研究是当前科研工作者关注的热点。已有研究表明,水蒸气气化过程中,NH3、HCN的释放在气相含氮物中的比例远远高于其他形态,也明显大于相同实验条件下O2和CO2的气化。NH3生成的关键因素是活性含氢基团的存在及其可用性。
制取高热值煤气和高收率焦油的煤加氢热解技术可同时获得洁净的固体半焦产品,以富含氢气的焦炉煤气为原料的煤热解是针对传统加氢热解过程中纯氢成本高、制取繁琐的问题而进行的研究。CH4是焦炉煤气中除H2以外的主要组分,在煤-焦炉气共热解中起着重要的作用。廖洪强等使用H2、CH4和CO的混合气体组成模拟焦炉气进行煤热解实验,结果表明,高温时CH4和H2间的协同作用提高了煤气和焦油的产量,CH4的存在使焦油组分轻质化,改善了焦油质量。文献[5]认为,CH4及其分解产物产生的活性含氢基团可以明显抑制NH3的分解反应。在煤热解、气化过程中生成的CH4含量较高时,NH3释放量也较大,说明CH4组分不仅影响煤热解产物的质量和产量,同时与煤氮的迁移变化也具有密切的关联。本文针对上述现象,进行了Ar、CH4/H2O、CH4和H2O/Ar气氛下的煤热解实验,以期探讨反应气氛对煤氮转化生成气相含氮物——NH3、HCN的作用规律。
1 实验部分
1.1 实验用煤样
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