瞬时型NOx又称为快速型NOx,是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧,燃料挥发物中碳氧化合物高温分解生成的CH自由基和空气中气气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成。瞬时NOx在燃烧过程中的生成量很小,影响瞬时NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度。1
反应机理瞬时型NOx中的氮的来源也是空气中的氮,但它是遵循一条不同捷里多维奇机理的途径而瞬时生成的。其生成机理十分复杂,通常认为瞬时型NOx是由燃烧过程中形成活跃的中间产物CHi与空气中的氮反应形成HCN、NH和N等,再进一步氧化而形成的。在煤的燃烧过程中,煤炭挥发份中的碳氢化合物在高温条件下发生热分解,生成活性很强的碳化氢自由基(CH·,CH2·),这些活化的CHi和空气中的氮反应生成中间产物HCN、NH和N,随后又进一步被氧化NO,实验表明这个反应过程只需60ms,故称为瞬时型NOx,这一机理是由费尼莫(Fenimore)发现的,所以又称为费尼莫机理。
在碳氢化合物存在的条件下,空气中的氮气在燃烧过程中和碳氢离于团反应生成的NOx,它的生成量很少,往往可以忽略不计。实验证实,这一机理在富燃料的碳氢化合物火焰中较为重要。有关碳氢化合物碎片与NO的反应很多,其中以下面2个反应最为重要:
在煤粉燃烧过程中瞬时型NOx生成量很小,大致在(10~100)×10-6,且和温度的关系不大。对燃烧设备而言,瞬时型NOx与热力型NOx和燃料型NOx相比,其生成量要少得多,一般在总NOx生成量的5%以下。但随着NOx排放标准的日益严格,对于某些碳氢化合物气体燃料的燃烧,瞬时型NOx的生成也应该得到重视。23
来源分析燃烧生成的NOx主要有三种:热力型NOx、燃料型NOx及瞬时型NOx。在陶瓷行业中,由于原料的特殊性,还可能产生物料NOx。当陶瓷窑炉烧成温度T>1300℃时,会大量生成热力型NOx,而当烧成温度T