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作者
闫傲张月王春波白涛赵斌
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单位
华北电力大学能源动力与机械工程学院山西大学动力工程系
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摘要
应用量子化学密度泛函理论研究了燃煤烟气中As和AsO与O2均相生成As2O3的反应机理。首先计算确定了各反应物、中间体、过渡态和产物的结构和能量,然后运用热力学和动力学方法对As2O3均相生成过程进行分析。结果表明,由As和AsO与O2均相生成As2O3的最大反应能垒分别为32.9和157.220k20J/mol,在烟气中由As转化为As2O3更为容易进行。在500-190020K下,各反应的正逆反应速率常数均随温度的提高而增大,但不同反应过程受温度影响的程度不同。As与O2反应生成AsO和AsO2的两个反应过程的平衡常数在所研究的温度范围内均大于105,能完全反应,可以认为是单向反应。AsO与O2反应生成AsO2的过程平衡常数在所研究的温度范围内小于105,反应不完全,转化率低。AsO与AsO2生成As2O3(D3H)构型的平衡常数极低,反应难以进行,而生成As2O3(GAUCHE)构型反应能垒低,可自发进行。
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关键词
烟气砷煤燃烧均相氧化反应机理热力学动力学
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金(51906070);山西省重点研发计划(201803D31027);中央高校基本科研业务(2018ZD03,2019MS093);高效清洁协同利用劣质煤发电的关键基础问题研究(LLEUTS-201702)资助~~;
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文章目录
1 计算方法和模型
1.1 理论方法和基组
1.2 动力学参数计算方法
2 结果与讨论
2.1 反应过程
2.1.1 As的氧化过程
2.1.2 AsO的氧化过程
2.1.3 As2O3的生成过程
2.2 热力学分析
2.3 动力学分析
3 结论
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引用格式
闫傲,张月,王春波,白涛,赵斌.O_2对燃煤烟气中As_2O_3均相反应生成途径影响研究[J].燃料化学学报,2020,48(01):11-17.
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