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氮氧化物(NOx)是大气主要污染源之一,我国水泥行业NOx排放量较大。选择性非催化还原(SNCR)是一种广泛应用的脱硝技术,在电站锅炉上已运用成熟,然而在水泥分解炉运用效果没有有效发挥,造成脱硝率低,氨水大量消耗,表明运用于水泥分解炉SNCR烟气脱硝过程比电站锅炉更加复杂。水泥分解炉中存在高浓度水泥生料,包含活性较高的各种氧化物,可能对SNCR脱硝反应过程造成影响。因此研究水泥生料对SNCR脱硝过程的影响对于研究提高水泥分解炉脱硝效率具有重要意义。通过脱硝率测试方法、原位漫反射红外光谱(DRIFTS)、多项催化反应动力学对不同条件下水泥生料及其氧化物对SNCR脱硝过程的影响进行研究,并通过脱硝率测试方法和XRD分析方法分析不同条件下烟气组分对SNCR脱硝过程的影响。结果表明水泥生料吸附NH3促使NH3发生氧化反应生成NO,抑制脱硝反应。通过原位漫反射红外光谱分析表明水泥生料表面主要发生NH3被O2氧化生成NO和H2O的反应。在不同氨氮比和温度条件下CaO、Al2O3、Fe2O3与水泥生料作用相同也抑制脱硝反应,而SiO2在NSR为1时,会促进脱硝反应,在NSR为1.5时抑制脱硝反应。探讨在O2、CO2、SO2烟气组分下水泥生料对SNCR脱硝过程的影响。结果表明有水泥生料时,无O2时,水泥生料促进NH3和NO发生还原反应,脱硝率可达80%以上,O2体积浓度的升高会促进在水泥生料表面的NH3脱氢,脱氢后NH3会和O2反应生成NO,从而抑制脱硝反应,因此O2越少越好。CO2会抑制O2在水泥生料表面的作用,从而抑制NO的生成,水泥分解炉内CO2体积浓度在20%-30%之间,20%的CO2脱硝率较高。SO2也会抑制水泥生料对脱硝反应的影响,这是由于SO2会和水泥生料中的CaO生成CaSO4。但SO2还会和NH3反应生成(NH4)2SO3·H2O和(NH4)2SO4,造成结皮堵塞,因此SO2越少越好。通过对水泥生料及CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3进行多项催化反应动力学计算,拟合得到的脱硝反应NO的出口浓度,且拟合相关度较好。分析动力学参数,表明在工业应用中减小水泥颗粒比表面积和表观密度或增大平均粒径会使得SNCR脱硝反应过程中生成的NO减少,提高脱硝率。对比拟合的水泥生料及CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3表面NO的反应速率,可以看出在750℃-970℃提高铝率,在970℃-1100℃提高石灰饱和系数,都可以减少NO的生成,提高脱硝效率。