Articles

Selectieve niet-katalytische reductie

selectieve niet-katalytische reductie (SNCR) is een methode om de uitstoot van stikstofoxide in conventionele elektriciteitscentrales die biomassa, afval en steenkool verbranden, te verminderen. Het proces omvat het injecteren van ammoniak of ureum in de vuurbak van de ketel op een plaats waar het rookgas tussen 1400 en 2.000 °F (760 en 1.090 °C) om te reageren met de stikstofoxiden gevormd in het verbrandingsproces. Het resulterende product van de chemische redoxreactie is moleculaire stikstof( N2), kooldioxide (CO2), en water (H2O).

De omzetting van schadelijke NOx tot onschadelijke N2 is describeed door de volgende vereenvoudigde vergelijking:

4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O

Als ureum wordt gebruikt, de pre-reactie optreedt om eerst te converteren naar ammoniak:

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

een solide, ureum is makkelijker te hanteren en op te slaan dan de meer gevaarlijke ammoniak (NH3), het is dus de reactieve stof naar keuze.

de reactie vereist een voldoende reactietijd binnen een bepaald temperatuurbereik, doorgaans 1400 en 2.000 °F (760 en 1.090 °C), om effectief te zijn. Bij lagere temperaturen reageren de NO en de ammoniak niet. Ammoniak die niet heeft gereageerd wordt ammoniakslip genoemd en is ongewenst, omdat de ammoniak kan reageren met andere verbrandingssoorten, zoals zwaveltrioxide (SO3), om ammoniumzouten te vormen.

bij temperaturen boven 1093 °C oxideert ammoniak:

4 NH3 + 5 O2 – > 4 NO + 6 H2O

In dat geval wordt NO geproduceerd in plaats van te worden verwijderd.

een andere complicatie is het mengen. In het algemeen, meer GEEN zal vormen in het centrum van het reactievat en minder in de buurt van de muren, als de muren zijn koeler dan het centrum. Zo moet meer ammoniak zijn weg vinden naar het centrum en minder in de buurt van de muren, anders geen in het centrum voldoet aan onvoldoende ammoniak voor vermindering en overtollige ammoniak in de buurt van de muren glijdt door.

hoewel selectieve niet-katalytische reductie in theorie hetzelfde rendement van ongeveer 90% kan bereiken als selectieve katalytische reductie( SCR), leiden de praktische beperkingen van temperatuur, tijd en mengen in de praktijk vaak tot slechtere resultaten. Selectieve niet-katalytische reductie heeft echter een economisch voordeel ten opzichte van selectieve katalytische reductie, omdat de kosten van de katalysator er niet zijn.