简介:目的:探索燃料富氧燃烧过程中不同浓度CO2的稀释作用对NOx生成的影响,为探索Nx在O2/CO2气氛中生成机理研究提供理论基础。创新点:提出一种无分支链式反应解释说明CO2在还原性粒子环境中对反应的影响。方法:通过ChemkinPro中塞流式反应器模块对混入NH3的CH4燃料在O2/CO2气氛中反应进行数值模拟,同时改变CO2的稀释程度来探索CO2浓度对NOx生成的影响,并比较不同反应机理下的模拟结果,探索此环境中NOx的生成机理(表1)。结论:1.无支链反应机理可用于解释CO2在还原性粒子环境中对Nq生成与还原的影响;2.随着C02浓度的升高,无支链反应和支链反应相互竞争H,进而抑制NO的生成;3.在对NH,转化效率的影响方面,CO2浓度增加引发的无支链反应和支链反应对H的竞争,在富燃料条件下从促进转化变为抑制转化,在化学当量和贫燃料条件下从无影响变为抑制转化。
简介:目的:喷雾气液吸收化学反应广泛存在于能源、化学和环境工程中。比如在能源环境领域,湿法烟气脱硫(WFGD)中的碱性喷雾吸收脱除气体污染物,乙醇胺(MEA)吸收脱除CO_2酸性气体。对这类反应的表征,有利于控制和改善污染物脱除效率。本文尝试利用气液吸收沉淀反应过程中液滴折射率的变化来原位表征反应进程。创新点:1.基于彩虹折射法,首次对气液吸收沉淀反应的原位表征进行探究;2.通过若干实验和详细的传热计算分析,成功验证了其可行性和有效性。方法:1.通过与Abbe折射仪对比,确定全场彩虹测量的准确性(图3和公式(5));2.搭建全局彩虹技术(GRT)测量系统进行喷雾测量实验(图2),并记录反应过程中的彩虹图像和离线采样液滴用于显微分析(图4和5);3.对涉及到的气液吸收沉淀反应进行传热计算和分析(公式(7)~(13))。结论:1.初步表明了利用溶液折射率表征Ca(OH)_2质量分数的可行性。2.实验结果表明GRT的测量结果精确;反应后液滴折射率减少并趋向于水,反应进程可体现在彩虹角(即折射率)的变化上。3.不同浓度Ba(OH)_2吸收CO_2的反应进一步证明了该方法原位表征气液吸收沉淀反应的可行性。4.反应的传热计算和分析表明反应热所造成的温度升高可以忽略,验证了该方法的有效性。