氮氧化物是怎么产生的,火电厂氮氧化物是怎么产生的( 三 )


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在锅炉燃烧中氮氧化物是怎样产生的 锅炉主要燃煤 , 煤结构复杂物质构成也很丰富 , 含有N元素 , 氮元素被氧化成为了氮氧化物
汽车发动机中,氮氧化物是怎么形成的啊? 在氮氧化物中 , NO 占有 90% 以上 , 二氧化氮占 5%-10% , 产生机理一般分为如下三种:
(a). 热力型
燃烧时 , 空气中氮在高温下氧化产生 , 其中的生成过程是一个不分支连锁反应 。 其生成机理可用捷里多维奇 (Zeldovich) 反应式表示 。
随着反应温度 T 的升高 , 其反应速率按指数规律增加 。 当 T < 1500 ℃ 时 ,NO 的生成量很少, 而当 T > 1500 ℃ 时 ,T 每增加 100 ℃ , 反应速率增大 6-7 倍 。
热力型氮氧化物生成机理: O2 + N -> 2O + N
O + N2 -> NO + N
N + O2 -> NO + O
在高温下总生成 : N2 + O2 -> 2NO
2NO + O2 -> NO2
(b). 瞬时反应型 ( 快速型 )
快速型 NOx 是 1971 年 Fenimore 通过实验发现的 。 在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时 , 在反应区附近会快速生成 NOx 。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的 CH 自由基可以和空气中氮气反应生成 HCN 和 N , 再进一步与氧气作用以极快的速度生成 , 其形成时间只需要 60ms , 所生成的与炉膛压力 0.5 次方成正比 , 与温度的关系不大 。
上述两种氮氧化物都不占 NOx 的主要部分 , 不是主要来源 。
分支连锁反应 。 其生成机理可用捷里多维奇 (Zeldovich) 反应式表示速率增大 6-7 倍 。
(c). 燃料型 NOx
由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成 。 由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度 , 在600 - 800 ℃ 时就会生成燃料型 , 它在煤粉燃烧 NOx 产物中占 60 - 80 % 。
在生成燃料型 NOx 过程中 , 首先是含有氮的有机化合物热裂解产生 N、CN、HCN 和等中间产物基团 , 然后再氧化成 NOx 。 由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成 , 故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分
摘自中国电力网

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