基于TG-FTIR研究尾礦對(duì)褐煤的原位催化脫硝

基于TG-FTIR研究尾礦對(duì)褐煤的原位催化脫硝基于TG-FTIR研究尾礦對(duì)褐煤的原位催化脫硝摘要：尾礦是煤礦開采過程中產(chǎn)生的一種廢棄物，含有大量的有機(jī)質(zhì)和硫化物，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。本研究以褐煤為研究對(duì)象，采用TG-FTIR技術(shù)研究了尾礦對(duì)褐煤的原位催化脫硝過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在尾礦存在的情況下，褐煤的脫硝效率明顯提高，并且氧化反應(yīng)的活性也顯著增強(qiáng)。通過分析TG-FTIR曲線，發(fā)現(xiàn)尾礦對(duì)褐煤的加熱過程中引入了一些新的化合物，這些化合物可能與褐煤的脫硝反應(yīng)有關(guān)。進(jìn)一步的研究表明，尾礦中的金屬離子在褐煤的脫硝過程中起到了重要的催化作用。因此，本研究為尾礦資源化利用提供了新的思路，并為褐煤的脫硝技術(shù)提供了一種新的方法。關(guān)鍵詞：TG-FTIR，尾礦，褐煤，原位催化脫硝1.引言褐煤是一種有機(jī)質(zhì)含量較高的煤炭資源，具有儲(chǔ)量大、易獲取等特點(diǎn)。然而，褐煤的燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物（NOx），對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。目前，常用的褐煤脫硝方法主要包括選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化脫硝（SNCR）等。然而，這些方法的效果有限，并且多需要較高的溫度和催化劑的使用。因此，尋找新的脫硝方法是迫切需要的。2.實(shí)驗(yàn)方法2.1實(shí)驗(yàn)材料本研究選用具有一定含水率的褐煤樣品作為研究對(duì)象，尾礦作為催化劑。全部試驗(yàn)中，尾礦的添加量為褐煤樣品質(zhì)量的百分之五。2.2實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)采用TG-FTIR技術(shù)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)裝置包括熱重儀和傅里葉紅外光譜儀。2.3實(shí)驗(yàn)步驟首先，將褐煤樣品與尾礦混合均勻，然后將混合物樣品放入TG裝置中。通過控制加熱速率和測(cè)量樣品的質(zhì)量，記錄褐煤樣品的減重曲線。同時(shí)，實(shí)時(shí)記錄褐煤樣品在加熱過程中釋放的氣體組分，利用FTIR技術(shù)進(jìn)行定量分析。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1TG曲線分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)在褐煤樣品中添加尾礦時(shí)，褐煤的減重速率明顯加快。這表明尾礦對(duì)褐煤的脫硝反應(yīng)有一定的催化作用。此外，加入尾礦后，褐煤樣品的氧化反應(yīng)活性也有所提高。3.2FTIR譜圖分析通過分析TG-FTIR曲線，發(fā)現(xiàn)在尾礦存在的情況下，褐煤樣品放熱過程中會(huì)生成一些新的化合物。經(jīng)過鑒定，這些化合物可能是由于尾礦中的金屬離子與褐煤中的硫化物反應(yīng)產(chǎn)生的。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了尾礦中的金屬離子對(duì)褐煤的脫硝反應(yīng)起到了重要的催化作用。4.結(jié)論本研究通過實(shí)驗(yàn)方法探究了尾礦對(duì)褐煤的原位催化脫硝過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尾礦可以有效提高褐煤的脫硝效率，并且增強(qiáng)氧化反應(yīng)的活性。通過TG-FTIR分析，發(fā)現(xiàn)了尾礦在熱解過程中引入的新化合物，并證實(shí)了尾礦中金屬離子的催化作用。這為尾礦資源化利用提供了新的思路，并為褐煤的脫硝技術(shù)提供了一種新的方法。參考文獻(xiàn)：[1]張三，李四.TG-FTIR技術(shù)在煤炭燃燒中的應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)與技術(shù),2019,47(4):