富氮生物质原料热解过程中NO_x前驱物释放特性研究

Abstract

利用热重分析-傅里叶红外光谱联用（TG-FTIR）和水平管式炉-X射线光电子能谱（XPS）研究了两种富氮生物质原料（大豆秸秆（SBS）和纤维板（FB））热解过程中NOx前驱物（NH3、HCN和HNCO）的释放特性,考察温度、升温速率及燃料含N物质结构对其NOx前驱物释放行为的影响。结果表明,燃料中的N来源不同（天然固有与人工添加）造成其转化差异：SBS释放的NOx前驱物主要为NH3而FB为NH3、HCN（快速）和HNCO（慢速）;FB气相N主要随挥发分析出,而SBS则相反,在二次反应阶段析出;两种燃料中N的转化随温度变化,低温下富集于半焦N,600℃以上时更多向非半焦N转移,NOx前驱物以NH3为主,高温及高升温速率利于HCN生成,若以减排NOx为目的,热解温度控制在600℃为佳;两种燃料中N的结构均为胺类N（N-A）,热解时部分N-A向半焦中杂环N转化,同时伴随杂环N分解;高温下吡啶N和吡咯N分解分别主要产生HCN和NH3