NOx, nitrik oksit (NO) ve nitrojen dioksiti (N2O) tanımlayan bir terimdir. Nitrik oksit, normal atmosferik seviyelerde sağlığımız için tehlikeli değildir. Ancak nitrojen dioksit, konsantrasyona ve maruz kalma süresine bağlı olarak solunum yollarının iltihaplanmasına, baş ağrılarına ve akciğer fonksiyonlarının azalmasına neden olabilen bilinen zehirli bir gazdır.
NOx sadece sağlık tehditleri oluşturmakla kalmaz, NOx – uçucu organik bileşikler (VOC’ler) ile birlikte – duman oluşturmak için güneş ışığı ile reaksiyona girer.
NOx oluşumuna en büyük üç katkı doğal kaynaklar, tarımsal kaynaklar ve endüstriyel kaynaklardır. En çok katkıda bulunanlar – ve bu makalenin odak noktası – endüstriyel kaynaklardır. Endüstriyel segment dört ana gruptan oluşur:
Proses kaynaklı NOx oluşumu.
Yakıt NOx oluşumu.
Hızlı NOx oluşumu.
Termal NOx oluşumu.
Özellikle Termal ve Yakıt Nox leri yüksek etkileyicidir. Termal NOx oluşumu, doğal gaz veya petrol gibi organik yakıtları yakarken en alakalı kaynaktır. NOx, atmosferik nitrojen ile atmosferik oksijenin birleşmesi ile yanma odasında oluşur. Yüksek sıcaklıklarda, NOx üretmek için ayrışırlar ve yeniden birleşirler. Yakıt NOx’i azot bakımından zengin yakıtların yanmasından oluşur. Yanma sırasında nitrojen bağları koparak NO, N2 ve NO2 oluşumuna izin verir.
NOx Emisyonları Nasıl Kontrol Edilir
NOx için azaltma ve kontrol teknolojisi, çeşitli çözümlerle birlikte karmaşıktır. NOx oluşumunu azaltmak ve bazı durumlarda ortadan kaldırmak için kanıtlanmış yöntemler aşağıdadır.
Sıcaklık Azaltma
Sıcaklık düşüşü nitrojenin iyonlaşmasını önler, böylece NOx oluşumunu engeller. Yanma sıcaklıkları, kullanılan yakıtın stokiyometrik oranı ayarlanarak düşürülebilir. Bu, ilave yakıt eklenmesi, fazla hava enjekte edilmesi, buhar enjekte edilmesi veya baca gazının devridaimi ile gerçekleştirilir.
Kalış süresi
Pik sıcaklıkta kalma süresinin azaltılması, nitrojenin iyonlaşmasını önleyebilir. Stratejik brülör yerleşimi, yanma odası tasarımı ve baca gazı enjeksiyon konumu, kalma süresini ayarlamak için yapılabilecek tasarım değişikliklerine örnektir.
Brülör Ayarı
Kötü brülör ayarı NOx üretiminde rol oynar. Saatlerce çalıştıktan sonra, hava-yakıt oranları değişmiş olabileceğinden brülör alevini değerlendirmek en iyi uygulamadır. Fazla yanma havasının en aza indirilmesi NOx üretiminin azaltılmasına yardımcı olur.
Seçici katalitik redüksiyon
Bir katalizör üretim sürecinde NOx emisyonlarını kontrol etmek için seçici bir katalitik indirgeme birimi kullanılır.
Düşük NOX Brülörleri
Düşük NOx brülörleri, nispeten düşük bir maliyetle yüzde 80’e varan oranda yüksek NOx azaltımı sağlar. Yanma havasının miktarı sınırlandırılarak alev sıcaklıkları düşürülür, bu da NOx oluşumunu engeller. Mevcut çeşitli düşük NOx brülör tasarımları ile çözümler, minimum maliyet ve arıza süresi ile mevcut bir üniteye uyarlanabilir.
Seçici Katalitik Olmayan İndirgeme
Seçici katalitik olmayan indirgeme (SNCR), NOx emisyonlarını azaltmak için kullanılan kimyasal bir işlemdir. SNCR işleminde yanma odası bir reaktör işlevi görür. NOx moleküllerinin nitrojene (N2) ve su buharına (H2O) indirgenmesini kolaylaştırmak için sıcaklığın yeterince yüksek olduğu (1600 ila 2100°F [871 ila 1149°C]) bir reaktif, tipik olarak amonyak veya üre enjekte edilir.
Seçici bir katalitik olmayan indirgeme ünitesinin başarılı bir şekilde çalışması için yerine getirilmesi gereken birkaç gereksinim vardır. Birincisi, 1600 ile 2100°F arasında olması gereken sıcaklıktır. İkincisi, yaklaşık 1 saniyelik bir kalma süresidir. Nihai gereksinim, yüksek bir NOx konsantrasyonudur. Yaklaşık yüzde 60 ila 70’lik bir imha verimliliği elde edilir.
Seçici katalitik redüksiyon
Seçici katalitik indirgeme, NOx’in su buharına (H2O) ve nitrojene (N2) dönüştürüldüğü kimyasal bir işlemdir. Amonyak veya üre gibi bir reaktif, yanma odasından önce proses egzozuna enjekte edilir. Proses gazı ve reaktif, karıştırıldıktan sonra bir katalizörden geçer. Reaktif, katalizör ve oksijen varlığında belirli bir sıcaklıkta proses gazındaki NOx ile seçici olarak reaksiyona girer.
26/10/2021
Kaynak : https://www.process-heating.com/