铁基载氧体的污泥化学链气化过程中氮迁移热力学模拟与实验研究

摘要

基于吉布斯自由能最小化原理,采用HSC Chemistry 6.0软件,对污泥化学链气化过程中NOx前驱物(NH3和HCN)与Fe2O3载氧体的氧化还原行为进行了热力学模拟.基于污泥热解实验中NOx前驱物的含量,计算载氧体与污泥的摩尔比(OC/SS)对NH3、HCN以及NH3和HCN混合气氧化过程的影响.热力学模拟结果表明:Fe2O3能显著促进NOx前驱物的氧化和裂解,主要生成N2,几乎无NOx生成;当NH3、HCN以及混合气(NH3和HCN)分别作为还原剂时,其最优OC/SS分别为0.02、0.04和0.05;由于HCN还原性强于NH3,其氧化速率较快.基于Fe2O3/Al2O3混合物(FeAl)载氧体,实验对比了污泥化学链气化与污泥热解过程中NOx前驱物的释放特性,发现Fe2O3能显著降低烟气中NOx前驱物的产率,NH3和HCN产率分别下降32％和62％.实验结果与热力学模拟结果一致.