Articles

Selektywna redukcja niekatalityczna

selektywna redukcja niekatalityczna (SNCR) jest metodą zmniejszania emisji tlenków azotu w konwencjonalnych elektrowniach spalających biomasę, odpady i węgiel. Proces ten polega na wtryskiwaniu amoniaku lub mocznika do paleniska kotła w miejscu, w którym spaliny mają temperaturę między 1400 a 2000 °F (760 a 1090 °c) w reakcji z tlenkami azotu powstałymi w procesie spalania. Otrzymanym produktem chemicznej reakcji redoks jest azot cząsteczkowy (N2), dwutlenek węgla (CO2) i woda (H2O).

konwersja szkodliwych NOx do nieszkodliwego N2 jest opisana następującym uproszczonym równaniem:

4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O

gdy mocznik jest używany, zachodzi reakcja wstępna, aby najpierw przekształcić go w amoniak:

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

będąc ciałem stałym, mocznik jest łatwiejszy w obsłudze i przechowywaniu niż bardziej niebezpieczny amoniak (NH3), więc jest to reagent amoniaku.wybór.

reakcja wymaga wystarczającego czasu reakcji w określonym zakresie temperatur, Zwykle 1400 i 2000 °F (760 i 1090 °c), aby była skuteczna. W niższych temperaturach no i amoniak nie reagują. Amoniak, który nie zareagował, nazywa się poślizgiem amoniaku i jest niepożądany, ponieważ amoniak może reagować z innymi gatunkami spalania, takimi jak trójtlenek siarki (SO3), tworząc sole amonowe.

w temperaturach powyżej 1093 °C amoniak utlenia się:

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

W takim przypadku nie jest wytwarzany zamiast usuwany.

kolejnym powikłaniem jest mieszanie. Ogólnie rzecz biorąc, więcej nie utworzy się w środku naczynia reakcyjnego, a mniej w pobliżu ścian, ponieważ ściany są chłodniejsze niż Centrum. Tak więc więcej amoniaku musi znaleźć drogę do centrum, a mniej w pobliżu ścian, w przeciwnym razie żaden w centrum nie spełnia wystarczającej ilości amoniaku do redukcji, a nadmiar amoniaku w pobliżu ścian prześlizguje się.

chociaż teoretycznie selektywna redukcja niekatalityczna może osiągnąć taką samą wydajność około 90% jak selektywna redukcja katalityczna (SCR), praktyczne ograniczenia temperatury, czasu i mieszania często prowadzą do gorszych wyników w praktyce. Jednak selektywna redukcja niekatalityczna ma ekonomiczną przewagę nad selektywną redukcją katalityczną, ponieważ koszt katalizatora nie istnieje.