采用详细化学反应机理研究煤富氧燃烧NO_x生成机制

本文采用详细化学反应机理,建立氧煤燃烧气固反应模型,分析煤在富氧燃烧条件下NO_x生成机制,研究不同O₂浓度和分级燃烧对NO_x排放的影响。富氧燃烧时,NO_x生成主要路径为:HCN→CN→NCO→NO和HCN→CN→NCO→HNCO→HN₂→NH→HNO→NO。初始O₂增大,挥发分和HCN析出时间提前,高的O₂初始浓度对燃料N转化率有促进作用;煤富氧分级燃烧时,主燃区还原气氛有利于NO还原为N₂,其主要还原路径如下:NO+CO→N+CO₂、NO+H→N+OH和NO+N→N₂+O,当主燃区过量空气系数SR₁从1.15减小到0.6,N最终转化率（t=1000 ms）只是从0.379减小到0.339,相对于未分级燃烧时变化了10.55%,与煤空气分级燃烧相比,煤富氧分级燃烧对N转化率影响较小。     

高温下气相CL-20热分解反应的 分子动力学计算

研究气相CL-20炸药的反应机理及能量释放规律,有助于认识极端条件下含能材料的冲击点火和爆轰等过程。采用反应分子动力学计算方法,研究不同密度和温度下,气相CL-20热分解反应过程。结果表明气相状态时,其初始反应路径为CL-20单分子的N-NO2键断裂生成硝基自由基;第二阶段反应路径为C-C键、C-N键和N-N键等的断裂与生成,发生了质子转移和开环、闭环等基元反应,形成HCN、N2O2、HONO、NO等中间产物;第三阶段反应路径为N2,CO2,H2O和CO等最终稳定产物生成,且生成中间产物的基元反应数量远大于N2、H2O等最终产物生成的基元反应数量。此外,密度和温度还影响了高温下产物的反应速率常数。     

傅里叶红外光谱法研究AP的快速热分解

用T-Jump/FTIR联用技术研究了模拟燃烧条件下AP的快速热裂解。在不同压力的高纯氮气条件下,以1000K.s-1的升温速率达到设定的温度(874和1274K)快速分解,用快速扫描傅里叶变换红外光谱原位实时分析分解产物的种类和浓度变化。结果表明,AP热裂解主要气相产物为NO2,N2O,NO,HCl和NOCl等,实验温度和压力都使AP快速热裂解气相产物N2O/NO2,NO/NO2和NO/NOCl的比值提高,因此认为AP不但存在凝聚相和非均相的气相/凝聚相反应,而且还有主要气相产物之间的"后续反应"。     

高温下黑索金（RDX）热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在纯高温下的分解机理, 研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子, 然后发生H原子转移反应形成H2O, HONO, HO和NO分子; 通过对RDX热分解反应物和生成物的研究结果表明N2和H2O分子是RDX分解过程中最稳定的生成物, NO2, HNO3, NO, NO3和HONO分子为RDX热分解过程中的中间产物; 在高温4500K, CO, CO2和OH分子出现的频率逐渐提高, 表明这几种分子在高温下更容易形成.     

高温下黑索金（RDX）热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在纯高温下的分解机理, 研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子, 然后发生H原子转移反应形成H2O, HONO, HO和NO分子; 通过对RDX热分解反应物和生成物的研究结果表明N2和H2O分子是RDX分解过程中最稳定的生成物, NO2, HNO3, NO, NO3和HONO分子为RDX热分解过程中的中间产物; 在高温4500K, CO, CO2和OH分子出现的频率逐渐提高, 表明这几种分子在高温下更容易形成.     

原煤与煤焦热解气化过程氮转化特性研究

采用热重红外联用的方法,在线检测实验煤种在常压热重分析仪上气化时气体产物的释放过程.实验主要考察无烟煤的挥发分的析出、孔隙比表面积和孔容积对 N 析出与转化的影响,从反应机理上分析含 N 热解气化产物的转化规律.研究发现挥发分的析出速度对煤焦气化影响很明显,在原煤慢焦气化过程中,由于挥发分析出速度慢,形成的孔隙和孔容积较小,而且挥发分中含N量减少会导致焦炭 N 含量增加,从而使得 NH3 和 NO 的析出量增大.在快焦气化过程中,挥发分快速析出,形成的孔隙比表面积和孔容积都较大,导致活性 H 较快释放生成,所以仍然有一定浓度的 HCN 和 NH3.     

煤气化中NO_x及其前驱物释放规律研究

采用U型管反应系统,研究了氧浓度、气流速率和气化温度对神木煤气化过程中NO_x及其前驱物的释放规律.研究发现:气化时生成的HCN和NH_3总量比热解时大幅下降,表明O_2的引入抑制了H自由基的可获得性.随着氧浓度的增加,NO的收率先减后增,而NO_2收率几乎没有变化.氧浓度较低时,生成的高浓度CO阻止了挥发分氮向NO的转化.气流速率对含氮气相产物释放影响各不相同.低温气化产物以NO_2和HCN为主,NO_2主要来自进样期挥发分的缓慢氧化,而高温气化产物中的NH_3的生成主要来源于焦炭氮.     

煤热解挥发分还原NO的反应过程分析

采用详细的化学反应动力学机理对烟煤快速热解挥发分气体还原NO过程进行了数值模拟.根据实际反应条件确定模拟条件为0.1 MPa,1273～1573 K,煤质为准格尔烟煤。首先应用FG-DVC模型模拟得到了热解条件下的气体成分和含量,然后将该气体作为再燃燃料,选取化学当量比为0.6、1.0和1.2进行还原NO的计算.通过敏感性分析和生成速率分析,发现了控制NO生成和还原的关键步骤.只有CH_3、N_2O、NH_i、HCN和H_2CN才可以将NO还原成N_2。     

C2（a^3Пu）＋NO的反应机理研究

在G2(CC，MP2)理论水平上研究了C2(a^3Пu)自由基与NO分子的反应．计算了反应体系最低二重态势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量，揭示了此反应存在两种反应机理：由NO中的O原子进攻C2自由基形成CCON中间体的CCON机理和NO中的N进攻C2自由基形成CCNO中间体的CCNO机理，分析了对应与这两种反应机理的五个可能的反应通道，得出了由NO中的N原子进攻^3C2自由基，生成中间体CCNO自由基，最终得到产物CN+CO的通道是最有利的通道．     

程序升温气化过程中氮的释放规律研究

采用 U 型管反应系统研究了不同煤种在程序升温条件下在四种气氛中反应时燃料氮的释放规律.研究发现热解时主要的含氮产物为 HCN,如果煤中含有较多的氧,即使在惰性气氛下也会释放出 NO.没有检测到 NH3 的生成,证实NH3 来源于 HCN 在焦表面的二次反应.N2O 仅在有氧气氛中气化时生成,说明氧气是 N2O 生成的必要条件.气化时的总固定氮 TFN 高于热解时,且气化剂中 O2 含量越高则总固定氮 TFN 越高.     

NH_3多相氧化的实验研究

1引言煤燃烧过程中特别是流化床中为了减少SOZ的排放，一般采用向炉内加入石灰石等添加物的方法。这些添加物质的存在，使挥发分含氮物质的氧化机理异于纯单相氧化。因此研究钙基脱硫剂（CaCO。）及其生成物（CaSO。、煤灰）对NH。和HCN的多相氧化有助于了解实际锅炉煤燃烧过程中脱硫对氮氧化物生成的影响。Lin［‘］研究了石灰石和CaSO。对NH。氧化的影响。发现石灰石对NH。氧化生成NO具有相当大的催化作用，可使NH3MNO的转化率达65％，而C3SO4存在和空管时NH3氧化结果一致，表明CaSO。对NHa无氧化作用。IisJ‘」在研究Ca…     

CFBC混烧城市污泥与煤:N2O和NO的排放

在0.15MWth CFBC试验台上混烧城市污泥与煤,当城市污泥的含水率和混烧率分别变化在30％～60％和25％～100％之间时,可以实现稳定燃烧。分析了炉膛温度和城市污泥混烧率对NO和N_oO生成浓度的影响。结果显示,在焚烧氮含量很高的城市污泥过程中,通过适当提高炉膛温度,可以控制N_2O的生成,但是NO的生成浓度主要与混烧率有关。     

高温高压下氮、氩对OH、O2辐射影响的光谱研究

 本文利用我们研制的棱镜谱仪探测技术研究了氢反应过程OH、O₂的激发辐射特性。研究表明，在高温高压下氩气、氮气减弱链式反应，降低OH辐射；但是，一定量的氩可以使O₂辐射加强。谱仪测量发现，O₂辐射迟于OH辐射，它直接证明了O₂在链中止后受激辐射。本文还观察了入射波激励和反射波激励下OH辐射强度及感应时间的变化过程。所用的光谱探测技术可用于冲击波激励或高速反应产生的高温高压激励辐射特性的研究。     

铝粉对己烷与氧混合物快速反应发射光谱的影响

观察高温激波管中己烷与氧气在不同摩尔比下加入不同粒度铝粉前后的快速反应发射光谱。整个光辐射范围从４００ｎｍ一直延伸到探测上限８３０ｎｍ。对几种较重要反应产物的辐射时间变化进行了研究，发现铝粉的加入提高了己烷的反应特性，确定了几种反应产物光辐射出现的可能顺序为：Ｃ２、ＣＨ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨＯ、ＯＨ、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２，并对己烷快速反应点火机理进行了初步分析。     

铝酸锶铕的合成与发光的研究

本文详细报导4(SrEu)O·7Al2O3.磷光体的合成及激活剂Eu2+离子浓度、硼酸、五氧化二磷等对磷光体发光强度,发射光谱和激发光谱的影响.讨论了不同Eu2+离子之间的能量传递.测量了不同Eu2+浓度下磷光体的荧光寿命和长余辉特性.     

利用分子轨道法计算黑索金的生成热和分子结构

 利用分子轨道方法MNDO、AM1、PM3等计算了高能炸药RDX（C₃H₆N₆O₆）及其中间产物C₃H₆N₅O₄ 、C₃H₆N₄O₂ 、(H₂C)(N—CH₂)(N—CH₂)NN、CH₂＝N—NO₂的分子结构与热力学性质。用PM3方法给出了可与实验直接比较的生成热。     

高浓度CO2气氛下燃煤氮、硫污染物的释放特性

采用污染物在线分析仪、气相便携红外分析仪研究了程序升温条件下改变氧化介质时煤中氮,硫的释放特性以及含硫物相的浓度变化规律,探讨了不同气氛,CO2浓度与O2浓度单独变化时对NO、SO2析出特性的影响机理.结果表明:O2/CO2燃烧气氛下NO、SO2排放峰值及总量均低于O2/N2气氛.CO2气氛下烟气中存在大量的CO,有利于NO的降解,同时也促进了烟气中其他含硫物相的形成,随着CO2浓度的增加,特别是在燃烧后期,NO、SO2的排放显著降低.O2浓度改变对NO和SO2的释放影响不同:O2浓度升高促进了SO2的析出;但是O2浓度在一定范围内增加对NO的排放并无明显影响,随着O2浓度进一步增加,NO的释放峰向低温区迁移,同时排放量降低.     

Tree species of the Central Amazon and soil moisture alter stable isotope composition of nitrogen and oxygen in nitrous oxide evolved from soil

The use of stable isotopes of N and O in N2O has been proposed as a way to better constrain the global budget of atmospheric N2O and to better understand the relative contributions of the main microbial processes (nitrification and denitrification) responsible for N2O formation in soil. This study compared the isotopic composition of N2O emitted from soils under different tree species in the Brazilian Amazon. We also compared the effect of tree species with that of soil moisture, as we expected the latter to be the main factor regulating the proportion of nitrifier- and denitrifier-derived N2O and, consequently, isotopic signatures of N2O. Tree species significantly affected delta15N in nitrous oxide. However, there was no evidence that the observed variation in delta15N in N2O was determined by varying proportions of nitrifier- vs. denitrifier-derived N2O. We submit that the large variation in delta15N-N2O is the result of competition between denitrifying and immobilizing microorganisms for NO3(-). In addition to altering delta15N-N2O, tree species affected net rates of N2O emission from soil in laboratory incubations. These results suggest that tree species contribute to the large isotopic variation in N2O observed in a range tropical forest soils. We found that soil water affects both 15N and 18O in N2O, with wetter soils leading to more depleted N2O in both 15N and 18O. This is likely caused by a shift in biological processes for 15N and possible direct exchange of 18O between H2O and N2O.     

造纸污泥流化床焚烧试验研究

在一座密相床截面积为 ０．２３ ｍ×０．２３ｍ、高度为 ５ｍ的流化床燃烧试验装置上进行了造纸污泥的焚烧试验．探明污泥水分、流化速度、二次风份额和过剩空气系数等参数对污泥燃烧性能的影响规律,为高水分造纸污泥焚烧炉的优化设计提供了依据．测试表明,在不添加脱硫剂情况下焚烧烟气中ＳＯ２、ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ的排放浓度完全满足国家排放标准．     

掺铬钛酸锶晶体的氧化还原诱导吸收及发光的退火效应和浓度效应

制备了纯的、掺0.005、0.01、0.2和0.5wt%Cr2O3的钛酸锶单晶.测量了不同退火条件下的室温透射光谱及6.5K以上的荧光光谱.对晶体的氧化和还原热处理诱导吸收及退火和掺杂浓度对晶体发光的影响进行了较为详细的研究.