煤泥催化燃烧时SO2和NOx的排放特性*
2020-07-13王亚翔王宝凤杨凤玲程芳琴
煤炭转化 2020年4期
王亚翔 王宝凤 杨凤玲 程芳琴
(1.山西大学资源与环境工程研究所,山西低附加值煤基资源高值利用协同创新中心,030006 太原;2.山西师范大学化学与材料科学学院,041004 山西临汾)
0 引 言
煤泥作为煤炭洗选过程中产生的副产物,具有粒度小、发热量低、灰分和水分高、黏性大、易于结团等特点,在贮存和运输过程中存在困难,大量堆存会造成环境污染[1-4]。煤泥燃烧是其资源化利用的重要途径之一。然而,煤泥属于劣质煤,其N和S含量较高,直接燃烧会排放出大量的SO2和NOx等有害气体,对环境造成严重危害。因此,如何使煤泥清洁高效燃烧并减少SO2和NOx的排放是目前研究的重点。
目前已有大量关于煤和煤泥催化燃烧的文献报道。在煤泥燃烧过程方面,宋协生等[5-6]研究发现添加氯化钠、硝酸钾、TF配方助燃催化剂均可提高煤泥的燃烧性能,但煤泥中添加氯化钠时在900 ℃高温下会出现严重的爆裂现象。学者们研究还发现在煤燃烧过程中,添加煤炭燃烧催化剂(钼酸钠)、煤炭节能燃烧催化剂(锂、钴、钼、铁等金属的氧化物或盐类)和煤炭燃烧复合催化剂(钼酸铵和三氧化钼)都可提高煤炭燃烧效率,减少SO2和NOx等废气的排放[7-9]。此外,胡瑞生等[10]研究发现Sr2FeMoO6催化剂对甲烷催化燃烧有很好的活性。李杰等[11]研究发现将Mo/HZSM-5催化剂用于煤层气脱氧,具有活性高、反应温度低、制备方法简单和成本低等优点。
基于钼基催化剂在煤燃烧过程中具有良好的催化燃烧性能,本研究以麦饭石(MS)和HZSM-5为载体,负载钼酸铵作为催化剂,考察其对煤泥燃烧特性和烟气中SO2和NOx排放特性的影响,以期为煤泥清洁高效利用提供一定的理论参考。……
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