Articles

Selektiv ikke-katalytisk reduktion

selektiv ikke-katalytisk reduktion (SNCR) er en metode til at mindske kvælstofilteemissioner i konventionelle kraftværker, der brænder biomasse, affald og kul. Processen involverer indsprøjtning af enten ammoniak eller urinstof i kedlens brændkammer på et sted, hvor røggassen er mellem 1.400 og 2.000 liter f (760 og 1.090 liter C) for at reagere med kvælstofilterne dannet i forbrændingsprocessen. Det resulterende produkt af den kemiske reaktion er molekylært nitrogen (N2), kulsyre (CO2) og vand (H2O).

omdannelsen af skadelig N2 til uskadelig N2 er beskrevet ved følgende forenklede ligning:

4 NO + 4 NH3 + O2 liter 4 N2 + 6 H2O

når urinstof anvendes, forekommer præreaktionen for først at omdanne den til ammoniak:

NH2CONH2 + H2O liter 2NH3 + CO2

at være et fast stof er urinstof lettere at håndtere og opbevare end den farligere ammoniak (NH3), så det er reaktanten, der er af valg.

reaktionen kræver en tilstrækkelig reaktionstid inden for et bestemt temperaturområde, typisk 1.400 og 2.000 liter f (760 og 1.090 liter C), for at være effektiv. Ved lavere temperaturer reagerer No og ammoniak ikke. Ammoniak, der ikke har reageret, kaldes ammoniakslip og er uønsket, da ammoniakken kan reagere med andre forbrændingsarter, såsom svovltriilte (SO3), for at danne ammoniumsalte.

Ved temperaturer over 1093 C ammoniak iltes:

4 NH3 + 5 O2- > 4 NO + 6 H2O

i så fald produceres der ingen i stedet for at blive fjernet.

en yderligere komplikation er blanding. Generelt vil der ikke dannes mere i midten af reaktionsbeholderen og mindre nær væggene, da væggene er køligere end midten. Således skal mere ammoniak finde vej til midten og mindre nær væggene, ellers møder ingen i midten utilstrækkelig ammoniak til reduktion, og overskydende ammoniak nær væggene glider igennem.

selvom selektiv ikke-katalytisk reduktion i teorien kan opnå den samme effektivitet på omkring 90% som selektiv katalytisk reduktion (SCR), fører de praktiske begrænsninger af temperatur, tid og blanding ofte til dårligere resultater i praksis. Imidlertid har selektiv ikke-katalytisk reduktion en økonomisk fordel i forhold til selektiv katalytisk reduktion, da omkostningerne ved katalysatoren ikke er der.