选择性非催化还原降低氮氧化物排放的实验研究(6)
Caton等人研究了氨、尿素、氰尿酸(异氰酸)三种不同还原剂，在15%O2环境下的脱硝过程，发现氨、尿素、氰尿酸三种还原剂分别在低(1%)、中(5%) 、高(12%)浓度的氧量下脱硝效果最好。
周俊虎[4]等在一台小型沉降炉上进行了三种氮还原剂溶液在高温下与模拟烟气的试验研究，分别是氨水、尿素和碳酸氢。实验结果表明：就脱硝效率而言，氨水脱硝效果在800℃低温时最好，可达68%; 900℃时脱硝效率最高的是尿素，脱硝效率为84%;NH4HCO3在800℃和900℃时都很接近最高脱硝率，但最高脱硝率仍出现在900℃。而对于温度窗口，则是氨水和NH4HCO3的范围最宽，从700℃ 到1000℃，温度的范围是300℃;尿素的脱硝温度范围较窄，除了900℃的脱硝高峰以外，其他温度效果下降很快。实验还发现，NSR在1.5-2时，氨水和尿素的脱硝率随氨氮比的升高不能进一步升高;而NH4HCO3则在高氨氮比下能取得更好的脱硝效果。此外，进行的程序升温热解实验表明，尿素有两种不同的分解机理，与NH4HCO3的分解特性不同，导致两者脱硝特性的不同。
1.3.6 添加剂
在SNCR反应中加入合适的添加剂可以有效的改变反应温度窗口，让反应温度向低温方向移动，使在温度较低时就得到较高的脱硝效率。少量的添加剂就能起到很好的效果。添加剂的加入能改变了反应历程，促进了某些关键基元的生成，从而提高了脱硝效率。目前研究比较有效的添加剂主要有:CO、H2、CH4、钠盐和一些醇类有机化合物等。
1.4 国内外SNCR研究
1.4.1 SNCR反应机理介绍
SNCR反应过程是一个无需催化剂的气相反应过程，在有氧存在的条件下，利用尿素为还原剂选择性的将烟气中的NOX还原为N2和H2O。许多研究人员对这一反应过程的详细化学反应机理进行了深入研究，研究表明SNCR反应是一个链式反应，其反应过程的主要中间产物和反应途径如图1.1所示。
对于Thermal De-NOX, RAPRENOX、和NOX-OUT三种脱硝反应过程，研究者们在进行大量的试验研究的同时，构建了基于复杂的基元反应的反应机理，提出相应的详细化学反应模型。
1981年，Miller等人提出了一个Thermal De-NOX反应机理模型。涉及24种物质、82个基元反应。提出NH2+NO→NNH+OH,NH2+NO→NNOH+H是SNCR的关键基元反应。
1989年，Miller和Bowman等人提出了著名的Miller89[5]模型。这是一套完整的关于气相氮氧化合物反应的模型，包含NO2和N2O的生成及还原机理，并对异氰酸还原NO的反应过程做了简单的描述。其中氨高温还原NO的反应共有73个反应式。
Skreiberg, Kilpinen和Glarborg等人2004年提出的SKG03机理，对NHS ,N2,O2体系的化学反应机制进行研究。SKG03机理是在前人关于选择性非催化还原过程机制研究NH3的氧化还原的基础上的改进模型，其有72种组分520个反应，该模型可以广泛模拟生物质燃烧，流化床燃烧以及煤气化燃烧等等过程中的SNCR过程。
由Edgardo coda zabetta于2006年提出AA机理，包括H2, CO、小分子碳氢化合物和甲醇氧化子机理，以及涉及分段燃烧、再燃和SNCR过程含氮物质转换的子机理，共有61组分，371步基元反应。该机理在Kilpinen97机理的基础上形成，机理的可靠性和适用性己经验证，但有关小分子碳氢化合物的子机理不够充分。
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