甲烷在氧化铁表面还原NO的特性与反应机理研究

作     者：苏亚欣 邓文义 苏阿龙 SU Ya-xin;DENG Wen-yi;SU A-long

作者机构：东华大学环境科学与工程学院上海201620 

出 版 物：《燃料化学学报》 (Journal of Fuel Chemistry and Technology)

年 卷 期：2013年第41卷第9期

页      面：1129-1135页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金(51278095) 上海市自然科学基金(11ZR1401000) 

主　　题：NO还原 甲烷 氧化铁 反应机理 

摘      要：在程序控温电加热水平陶瓷管反应器中,在300~1 050℃,对N2气氛中甲烷在氧化铁（充分氧化后的铁丝网卷）表面还原NO的特性进行了实验研究,测试了NO脱除效率、CO生成量以及反应后铁样品表面组分和微观状态的变化特点,分析了甲烷在氧化铁表面还原NO的反应机理。在此基础上,在1 000℃时,对模拟烟气条件下甲烷在氧化铁表面还原NO的持久性进行了实验研究。结果表明,甲烷在氧化铁表面能够高效地还原NO。在N2气氛下,在850℃以上达到100%的NO脱除效率。在模拟烟气中,甲烷在氧化铁表面脱除NO的能力具有很好的持久性。实验结果表明,在1 000℃时,采用由体积分数为2.0%的O2、16.8%的CO2和524×10-6的NO,N2配平的模拟烟气,1.17%CH4能够在连续100 h内保持100%的NO脱除效率,而未出现下降的趋势。对反应机理的研究结果表明,甲烷在氧化铁表面还原NO的机理包括甲烷通过再燃机理还原NO以及甲烷通过在氧化铁表面还原氧化铁为金属铁、金属铁进而直接还原NO两种主要反应机理。其中,后者为主要反应机理。