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Réduction non catalytique sélective

La réduction non catalytique sélective (SNCR) est une méthode permettant de réduire les émissions d’oxydes d’azote dans les centrales électriques conventionnelles qui brûlent de la biomasse, des déchets et du charbon. Le procédé consiste à injecter de l’ammoniac ou de l’urée dans la chambre de combustion de la chaudière à un endroit où les gaz de combustion se trouvent entre 760 et 1 090 ° C (1 400 et 2 000 ° F) pour réagir avec les oxydes d’azote formés lors du processus de combustion. Le produit résultant de la réaction redox chimique est l’azote moléculaire (N2), le dioxyde de carbone (CO2) et l’eau (H2O).

La conversion des NOx nocifs en N2 inoffensif est décrite par l’équation simplifiée suivante:

4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O

Lorsque l’urée est utilisée, la pré-réaction se produit pour la convertir d’abord en ammoniac:

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

Étant un solide, l’urée est plus facile à manipuler et à stocker que l’ammoniac (NH3) plus dangereux, c’est donc le réactif de choix .

La réaction nécessite un temps de réaction suffisant dans une certaine plage de température, typiquement de 760 et 1 090 °C (1 400 et 2 000 °F) pour être efficace. À des températures plus basses, le NO et l’ammoniac ne réagissent pas. L’ammoniac qui n’a pas réagi est appelé glissement d’ammoniac et n’est pas souhaitable, car l’ammoniac peut réagir avec d’autres espèces de combustion, telles que le trioxyde de soufre (SO3), pour former des sels d’ammonium.

À des températures supérieures à 1093 °C, l’ammoniac s’oxyde:

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

Dans ce cas, AUCUN n’est produit au lieu d’être éliminé.

Une autre complication est le mélange. En général, plus de NO se formera au centre du récipient de réaction et moins près des parois, car les parois sont plus froides que le centre. Ainsi, plus d’ammoniac doit trouver son chemin vers le centre et moins près des murs, sinon AUCUN ammoniac au centre ne rencontre une quantité insuffisante d’ammoniac pour la réduction et l’excès d’ammoniac près des murs passe à travers.

Bien qu’en théorie la réduction non catalytique sélective puisse atteindre la même efficacité d’environ 90% que la réduction catalytique sélective (RCS), les contraintes pratiques de température, de temps et de mélange conduisent souvent à des résultats pires dans la pratique. Cependant, la réduction non catalytique sélective présente un avantage économique par rapport à la réduction catalytique sélective, car le coût du catalyseur n’est pas là.