超细煤粉NO均相还原的理论研究,主要关注的是在燃烧超细煤粉的过程中,如何减少氮氧化物(NOx)的排放。在传统的煤粉燃烧技术中,由于燃烧条件的限制,生成的NOx排放量相对较高,这对环境造成了严重的污染。随着环境保护要求的提高和技术的进步,超细煤粉燃烧技术应运而生,该技术通过将煤粉粉碎至微小尺寸,从而提高其燃烧效率和着火性能,减少燃烧产生的NOx。
研究内容涉及超细煤粉燃烧过程中的均相还原反应机理。具体来说,通过B3LYP/6-31G(d)水平的密度泛函理论研究了表面羟基官能团对HCN均相还原反应的影响,推导出了两条可能的NO还原路径:HCN→HOCN→NCO→N2+CO2 和 HCN→HNCO→NCO→N2+CO2。这一理论研究为超细煤粉燃烧技术减少NOx排放提供了理论上的解释,并对进一步降低NOx排放提出了新的方法和思路。
关键词中的超细煤粉,指的是经过超细化处理后粒径极小的煤粉颗粒,其燃烧时具有更为优越的性能。HCN(氰化氢)是一种典型的氮化合物,通常在燃烧过程中产生,是NOx生成的前驱物之一。OH代表羟基,是超细煤粉表面富集的一种官能团,在化学反应中扮演着重要角色。密度泛函理论(DFT)是一种计算量子化学方法,用于研究多电子系统的基态特性。反应机理则是指化学反应过程中的基本规律,包括反应物、中间体、过渡态以及产物之间的转化关系和途径。
文章在摘要中提到的“HCN均相还原反应机理”的研究,揭示了超细煤粉表面的羟基官能团通过均相还原作用,与HCN发生反应,最终导致NOx减少的详细过程。在研究方法上,采用了CCSD/6-31G(d)水平的计算优化和零点能校正,以获得更为准确的能量数据和反应势能面,确保研究结果的可靠性。
在引言部分,作者概述了超细煤粉燃烧技术相较于传统燃烧技术的优势,诸如提高了燃烧的稳定性、效率以及经济性,同时显著降低了NOx的排放。这是由于超细煤粉的粒径减小,增大了其比表面积,增强了与空气接触的充分性,从而改善了燃烧条件,使得在燃烧过程中可以更有效地控制NOx的生成和排放。
研究的成果对于实现能源的高效利用和环境保护具有重要的实际意义。随着能源结构的调整和清洁能源政策的实施,超细煤粉燃烧技术有望在未来的能源利用和环境保护领域发挥更大作用。这一理论研究成果不仅为超细煤粉的应用提供了科学依据,而且为设计和开发低NOx排放燃烧设备提供了理论基础和技术支持。