Powstawanie i redukcja NOx w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

Powstawanie i redukcja NOx w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej

mgr inż. Sylwia Jankowska
Politechnika Częstochowska
Powstawanie i redukcja NOX w cyrkulacyjnej warstwie fluidalnej
Streszczenie: W artykule dokonano przeglądu literatury na temat równo naturalnych jak
i antropogenicznych źródeł powstawania tlenków azotu, ich klasyfikacji i właściwości chemicznych,
mechanizmów ich tworzenia oraz metod ograniczania ich emisji podczas procesu spalania paliw
w kotłach z cyrkulacyjną warstwą fluidalną.
Słowa kluczowe: tlenki azotu, emisja tlenków azotu, redukcja NOX.
Wstęp
Tlenki azotu stanowią w przyrodzie bardzo liczną i zróżnicowaną pod względem budowy
oraz właściwości grupę związków chemicznych. Są one jednymi z groźniejszych składników
skażających atmosferę. Uważa się że są prawie dziesięciokrotnie bardziej szkodliwe od tlenku
węgla, oraz kilkakrotnie od dwutlenku siarki. Cały szereg reakcji fotochemicznych, w których
uczestniczą tlenki azotu, czyni je odpowiedzialnymi za powstanie tzw. smogu, zjawiska
klimatycznego dezorganizującego normalną działalność człowieka i szczególnie
niebezpiecznego dla żywych organizmów. Wielkość emisji tlenków azotu wyraża się
zazwyczaj wielkością emisji NOX i określa ona sumaryczną emisję NO i NO2.
1. Źródła emisji tlenków azotu
Emisja NOX zachodzi zarówno na skutek zjawisk naturalnych, jak i w rezultacie
działalności człowieka, jednak ta ostatnia jest bardziej niebezpieczna ze względu na wysokie
miejscowe stężenia. Tlenki azotu ze źródeł naturalnych są rozprzestrzeniane równomiernie na
całej kuli ziemskiej, natomiast te ze źródeł sztucznych koncentrują się na określonych
terenach.
Wielkość emisji tlenku azotu jest ściśle związana z gęstością zaludnienia, ponieważ
głównym jej źródłem są procesy spalania paliw, związane przede wszystkim z ruchem
samochodowym, produkcją energii bądź usuwaniem odpadów. Stąd też stężenia NOX na
terenach miejskich są 10 - 100 razy większe niż na pozostałych obszarach.
1.1. Naturalne źródła emisji NOX
Analizy bilansu emisji tlenków azotu w skali globalnej wykazują, że najistotniejszym ich
źródłem są procesy naturalne. NOX obecne w powietrzu atmosferycznym powstają
w wyniku naturalnych zjawisk, takich jak:
• wyładowania elektryczne,
• wybuchy wulkanów,
• burze piaskowe,
• aktywność bakterii,
• pożary lasów.
Ilość tak wytworzonych tlenków azotu przewyższa emisję sztuczną, ale z uwagi na duże
rozproszenie w atmosferze należy uznać ją za nieznaczną.
1.2. Antropogeniczne źródła emisji NOX
Źródła antropogeniczne wprowadzają do atmosfery zaledwie 5% globalnej ilości tlenków
azotu (NOX). Podstawowymi sztucznymi źródłami emisji tlenków azotu są procesy
realizowane w obszarze wysokich temperatur lub technologii, w wyniku których powstają
tlenki azotu w następstwie odpowiednich reakcji chemicznych, są to przede wszystkim:
• wszelkie operacje spalania paliw stałych, ciekłych i gazowych lub ich mieszanin,
w rezultacie, których otrzymuje się energię cieplną – energetyka przemysłowa;
• reakcje spalania przebiegające w ruchomych lub stacjonarnych silnikach spalinowych,
których celem jest zamiana energii chemicznej paliwa na energię kinetyczną – transport.
Spaliny silników benzynowych lub wysokoprężnych zawierają 1100 mg/m3 tlenku azotu.
Obecne urządzenia oczyszczające spaliny nie obniżają zawartości tlenku azotu;
• procesy, w których wysoka temperatura jest niezbędnym warunkiem prawidłowego
przebiegu operacji technologicznych - proces wielkopiecowy w hutnictwie żelaza i stali,
proces martenowski i konwertorowy, proces realizowany w elektrycznych łukowych
piecach hutniczych – spawanie elektryczne i gazowe.
• przemysł syntezy chemicznej - technologie, które produkują tlenki azotu w następstwie
reakcji chemicznych tj.:
- procesy technologiczne wymagające zastosowania kwasu azotowego w syntezie
organicznej,
- podczas produkcji kwasów: siarkowego, azotowego, chromowego, pikrynowego,
adypinowego, szczawiowego,
- w wytwarzaniu toluenu, nitrocelulozy, nitrogliceryny oraz dynamitu,
- przy produkcji nawozów sztucznych, leków, barwników, celulozy;
• przemysł odczynnikowy - reakcje pełnego lub powierzchniowego roztwarzania metali lub
ich stopów w kwasie azotowym, dla otrzymywania odpowiednich soli;
• wydzielanie do atmosfery w sposób okresowy lub ciągły, o stałym lub zmieniającym się
w czasie natężeniu emisji:
- materiały wybuchowe,
- gazy postrzałowe, występujące w kopalniach przy nieprzestrzeganiu prawidłowego
przewietrzania przodków i zbyt wczesnego wejścia do przodków po odstrzale,
- odpadki rolnicze,
- palenie papierosów i fajki: dym papierosowy zawiera 200-650 mg/m3, dym fajkowy
1100 mg/m3 NOX.
2. Klasyfikacja i właściwości chemiczne tlenków azotu
Tlenki azotu klasyfikuje się na podstawie stopnia utlenienia azotu (tab.1).
Tabela. 1. Klasyfikacja i główne właściwości NOX
Nazwa
Stopień utlenienia
tlenek diazotu
I
podtlenek azotu
tlenek azotu
II
tritlenek diazotu
III
dwutlenek azotu
IV
ditlenek azotu
tetratlenek diazotu
IV
pentatlenek diazotu
V
Wzór
Barwa
N2O
bezbarwny
NO
bezbarwny
N2O3 stały - niebieski
NO2
brunatny
N2O4
N2O5
bezbarwny
bezbarwny
NO, NO2 to ogólnie NOX. W procesach spalania powstaje głównie tlenek azotu NO.
Dwutlenek azotu NO2 tworzy się przez utlenienie tlenku azotu w powietrzu atmosferycznym.
Ostatnie badania dowodzą, że spaliny kotłowe oprócz tlenku azotu NO i dwutlenku azotu
NO2 zawierają także podtlenek azotu N2O tzw. „gaz rozweselający”. Najwięcej podtlenku
azotu powstaje przy spalaniu węgla, najmniej przy spalaniu gazu ziemnego.
Spaliny kotłowe zawierają około 95% tlenku azotu NO i około 5% dwutlenku azotu NO2,
w stosunku do całej populacji NOX zawartej w spalinach.
2.1. Tlenek azotu (NO)
Bezbarwny gaz, który skrapla się do niebieskiej cieczy o temperaturze wrzenia -150°C
i krzepnięcia -164°C. Tlenek azotu powstaje w kilku charakterystycznych procesach:
• w warunkach laboratoryjnych przez działanie kwasu azotowego na miedź przy stężeniu
kwasu 8 mol/dm3:
8HNO3 + 3Cu → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO (1)
• reakcje otrzymywania czystego NO w wyniku działania kwasu siarkowego:
2NaNO2 + 2FeSO4 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2NaHSO4 + 2H2O + 2NO (2)
• przemysłowe wytwarzanie przez katalityczne utlenianie amoniaku:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O (3)
Kontakt tlenku azotu z powietrzem wywołuje natychmiastową reakcję z tlenem tworząc
w końcowym efekcie brunatną parę w postaci dwutlenek azotu NO2 według reakcji:
2NO + O2 → 2NO2 (4)
2.2. Dwutlenek azotu (NO2)
Dwutlenek azotu to gaz o czerwonobrunatnej barwie, charakterystycznym nieprzyjemnym
zapachu, silnie trujący. Bardzo łatwo się skroplenia. Oziębiony krzepnie w temperaturze
-9 °C i tworzy bezbarwne kryształy. Dwutlenek azotu ma bardzo silne działanie utleniające.
NO2 powstaje w wyniku reakcji tlenku azotu i tlenu, która zachodzi natychmiast
po zmieszaniu obu gazów:
2NO + O2 → 2NO2 (5)
a jego rozkład termiczny zachodzi w temperaturze 150 °C według reakcji:
2NO2 ↔ 2NO + O2 (6)
2.3. Podtlenek azotu (N2O)
Jest on bezbarwnym gazem o słodkawym zapachu. N2O nie reaguje z wodą, aczkolwiek
się w niej rozpuszcza, tworząc w ten sposób roztwory obojętne. Podtlenek azotu jest odporny
na działanie fluorowców, litowców i ozonu natomiast w wysokich temperaturach wchodzi
w reakcje z tymi pierwiastkami.
Podtlenek azotu otrzymuje się w procesie przebiegającym według reakcji:
• reakcja stopniowego termicznego rozkładu azotu amonowego:
NH4NO3 → N2O + 2H2O (7)
• reakcja kwasu sulfoaminowego z czystym kwasem azotowym:
HNO3 + H2NSO3H → N2O + H2SO4 + H2O (8)
3. Mechanizmy powstawania tlenków azotu w procesach spalania
W celu wdrożenia skutecznych metod ograniczenia emisji tlenków azotu do środowiska
konieczna jest dobra znajomość reakcji chemicznych powstawania i redukcji tlenków azotu.
Tlenki azotu powstające podczas procesu spalania paliw stanowią mieszaninę tlenku
azotu, dwutlenku azotu i niekiedy podtlenku azotu. Powstawanie tlenków azotu w oczywisty
sposób wymaga obecności tlenu i azotu. Azot zawarty w emitowanych z procesów spalania
NOX może pochodzić z powietrza wprowadzonego do komory spalania lub z azotu zawartego
w paliwie.
Wyróżnia się trzy podstawowe, zależne od siebie, procesy tworzenia NOX w procesach
spalania:
• mechanizm termiczny powstawania NO według Zeldowicza, bezpośrednia reakcja
gazowego azotu z tlenem – termiczne NOX;
• mechanizm szybkiego powstawania NO, przekształcenie gazowego azotu w tlenki
w obecności węglowodorów zawartych w paliwie – szybkie NOX;
• powstawanie tlenków azotu z azotu zawartego w paliwie – paliwowe NOX.
Rys.1. Ogólne mechanizmy powstawania i redukcji NOX.
3.1. Termiczny mechanizm powstawania NO według Zeldowicza
Mechanizm ten polega na bezpośredniej reakcji gazowego azotu z tlenem. Reakcja
powstawania NO z pierwiastków, przedstawiona stechiometrycznym równaniem (9) jest
silnie zależna od temperatury.
N2 + O2 → 2NO (9)
Wzrostowi temperatury towarzyszy wzrost stężenia równowagowego NO. Szybkość
tworzenia się tlenku azotu w wysokich temperaturach opisana jest reakcjami według
mechanizmu Zeldowicza:
O + N2 → NO + N (10)
N + O2 → NO + O (11)
N + OH → NO + H (12)
Na skutek bardzo wysokiej energii aktywacji reakcji (9) powstawanie termicznych
tlenków azotu silnie zależy od temperatury. Dlatego, aby ograniczyć ich tworzenie należy
obniżyć poziom temperatury w palenisku, zapobiegać powstawaniu w płomieniach lokalnie
wysokich temperatur, jak również zmniejszyć udział tlenu w strefie najwyższych temperatur.
Warunki takie są realizowane przez stosowanie stopniowania powietrza i paliwa, recyrkulacje
spalin bądź też przez zwiększenie intensywności odbioru ciepła od płomienia.
3.2. Mechanizm szybkiego powstawania NO
Mechanizm szybkiego tworzenia tlenków azotu (tzw. „prompt”) polega na
przekształceniu azotu molekularnego w tlenki w obecności węglowodorów zawartych
w paliwie. W obszarze frontu płomienia, dzięki obecności rodników CX, następuje rozbicie
wiązania N≡N.
CH + N2 → HCN + N (13)
Szybkość powstawania „prompt” NO jest wyższa niż ta odpowiadająca
mechanizmowi Zeldowicza w obszarze gazów popłomiennych. Mechanizm szybkiego
powstawania tlenków azotu jest o rząd wartości szybszy niż termiczny mechanizm
Zeldowicza oparty na równowagowym stężeniu rodników. Wyróżnia się trzy źródła
szybkiego formowania NO podczas spalania paliw węglowodorowych:
• nierównowagowe stężenie rodników O i OH w obszarze reakcji i spalin, które
przyśpieszają mechanizm termicznego powstawania NO;
• ciąg reakcji, który jest zapoczątkowany przez reakcje rodników węglowodorowych,
obecnych w obszarze reakcji i blisko niego, wraz z cząsteczkami azotu (mechanizm
Fenimore);
• reakcja atomów tlenu z azotem N2, w wyniku której powstaje N2O , przez reakcję
rekombinacji z udziałem trzech składników:
O + N2 + M → N2O + M (14)
z późniejszą reakcją przemiany N2O w NO przez:
N2O + O → 2NO (15)
3.3. Powstawanie paliwowych tlenków azotu
Mechanizm ten polega na pośrednim przekształceniu azotu związanego w paliwie.
Źródłem azotu są tu liczne związki azotowe występujące zarówno w stałych jak i ciekłych
paliwach kopalnych, pochodzące głównie z rozkładu białek. W płomieniu następuje rozpad
zawartych w paliwie związków azotu na prostsze związki azotowe, zwłaszcza aminy (=NH,
−NH2) oraz cyjanki (C≡N), które następnie przekształcane są w rodniki z atomami azotu.
Rodniki te z kolei bardzo szybko reagują z substratami zawierającymi tlen. Wymienione
związki azotu podlegają sumarycznym reakcjom przebiegającym dwiema przeciwstawnymi
drogami(rys.2):
• utlenianie (A) – związki azotu reagując z tlenem i jego związkami (głównie O i OH)
przekształcają się w NO;
• redukcja (B) – w obecności powstałego NO związki azotu przechodzą w N2.
Stopień przemiany azotu zawartego w paliwie w tlenek azotu zależy głównie od
współczynnika nadmiaru powietrza i temperatury spalania, a nieznacznie od struktury
związku, do którego wchodzi.
Rys.2. Schemat przekształcania azotu paliwowego w tlenki.
Głównymi reakcjami tworzenia w tym mechanizmie są:
HCN + O → NCO + H (16)
NCO + O → NO + CO (17)
NCO + NO →N2O + CO (18)
oraz reakcje destrukcji N2O:
N2O + H → N2 + OH (19)
N2O + O → NO + NO (20)
Utlenienie lotnego azotu paliwowego w kierunku NO może być skutecznie powstrzymane
przez stopniowe dostarczenie powietrza do komory spalania.
3.4. Mechanizm powstawania dwutlenku azotu NO2
W efekcie procesów zachodzących w komorze paleniskowej powstaje w zasadzie głównie
NO (łączna suma NO2 i N2O nie przekracza 10%). Dwutlenek azotu jest produktem wtórnym
i w układach spalania powstaje przez utlenienie NO. Podstawowa reakcja powstawania NO2
przebiega następująco:
NO + HO2 → NO2 + OH (21)
natomiast główna reakcja redukcji:
NO2 + H → NO + OH (22)
3.5. Mechanizm powstawania podtlenku azotu N2O
Podczas spalania węgla oprócz NO wywiązują się również pewne ilości podtlenku azotu.
Jedna z możliwych reakcji ma postać (rys.2 – linie przerywane):
NCO + NO → NO2 + CO (23)
W obecności pewnych substancji pośrednich (np.H2O) istnieje również możliwość
bezpośredniego utleniania azotu cząsteczkowego do N2O:
N2 + O + M → NO2 + M (24)
Powstały w procesie spalania podtlenek azotu w temperaturach wyższych od ok. 900 ºC
szybko się rozkłada i dlatego praktycznie nie występuje w paleniskach pyłowych. W miarę
obniżania temperatur w palenisku poniżej 900 ºC rośnie udział N2O w stosunku do NO.
Proces ten ma duże znaczenie w kotłach fluidalnych, w których temperatura spalania nie
przekracza 870 ºC. W kotłach tych stężenie N2O wzrasta dodatkowo z uwagi na reakcję
tlenku azotu z siarczanem (IV) wapnia, będącym produktem reakcji odsiarczania:
2NO + CaSO3 → CaSO4 + N2O (25)
W celu zmniejszenia ilości powstającego N2O należy zwiększyć temperaturę spalania,
która ma niestety negatywny wpływ na skuteczność procesu odsiarczania.
4. Pierwotne metody zmniejszenia emisji tlenków azotu
Głównym celem w usprawnianiu parametrów spalania jest redukcja formowania się NOX
z dostarczanego paliwa wodorowego i N2, oraz redukcja NOX formujących się wewnątrz
komory paleniskowej. Wśród metod pierwotnych redukcji emisji NOX wymienić należy:
stopniowanie powietrza, stopniowanie paliwa (reburning), stosowanie palników
niskoemisyjnych, recyrkulacje gazów spalinowych oraz wysokotemperaturową redukcję
NOX.
4.1. Stopniowanie powietrza
Przy spalaniu ze stopniowym doprowadzaniem powietrza celem jest zahamowanie
powstawania NOX przez podzielenie pieca na dwie strefy. W strefie podstawowej, tylko część
utleniacza jest wprowadzona w postaci paliwa pierwotnego do strefy spalania ubogiej w tlen.
Pozostały utleniacz jako powietrze dopalające podaje się powyżej palników w strefę wtórnego
spalania, aby zakończyć wypalenie paliwa.
Poprzez zmniejszenie dostaw tlenu w strefie podstawowej, która jest kluczem do
tworzenia NOX, mniej NOX (i więcej N2) jest utworzona z azotu związanego w paliwie.
Główną niedoskonałością tej procedury jest ryzyko niskiej efektywności spalania i korozji.
Rys. 3. Metoda redukcji NOX przez stopniowanie powietrza; λ - stosunek nadmiaru
powietrza.
4.2. Stopniowanie paliwa
Stopniowanie paliwa, czyli reburning, to sposób redukowania cząsteczek NOX do N2
poprzez reakcję z resztami węglowodorowymi. Redukcja przeprowadzana jest poprzez
wprowadzenie paliwa dolnym strumieniem głównej strefy spalania. Żaden dodatkowy
utleniacz nie jest dodawany w strefie reburningu, a płomień jest częściowo
podstechiometryczny z wykorzystaniem reszt węglowodorowych, które redukują NOX
w podstawowej strefie spalania do lotnego azotu. W dolnym strumieniu w strefie reburningu,
dodawany jest utleniacz do pieca aby zapewnić spalanie paliwa. Celem jest konwersja lotnego
azotu do N2. Jest to możliwe do zrealizowania dzięki stworzeniu podstechiometrycznej strefy
w czasie stopniowego doprowadzania paliwa. Często jako stopniowane paliwo stosuje się
naturalny gaz, jednak każdy typ paliwa węglowodorowego jest wystarczający. Obecny rozwój
stopniowania paliwa skupia się na optymalizacji parametrów kontrolnych (tj. stechiometria,
temperatura, czas pobytu).
4.3. Palniki o niskiej emisji NOX
Stopniowanie utleniacza jest główną techniką stosowaną w palnikach o niskiej emisji
NOX. Strefy spalania są tworzone przez podzielenie przepływu utleniacza w środkowym
i wysokim strumieniu wokół głównej strefy spalania, gdzie paliwo jest konwertowane.
Palniki o niskiej emisji NOX są łatwo łączone ze stopniowaniem powietrza,
stopniowaniem paliwa oraz dodatkowymi środkami w celu osiągnięcia dalszej redukcji NOX.
Rozwój palników o niskiej emisji NOX jest ciągle w toku procesu, mającym na celu m.in.:
• stworzenie wstępnej strefy ubogiej w tlen w celu zminimalizowania konwersji azotu
zawartego w paliwie do NOX,
• optymalizację czasu pobytu i temperatury w strefie redukcji w odniesieniu do konwersji
azotu zawartego w paliwie do NOX,
• maksymalizację czasu pobytu zwęglenia w strefie paliwa wzbogaconego, aby
zminimalizować konwersję zwęglonego azotu do NOX,
• unikanie wysokiej temperatury szczytowej, aby zminimalizować tworzenie termicznych
NOX.
4.4. Recyrkulacja gazów spalinowych
Recyrkulacja gazów spalinowych jest wykorzystywana do obniżenie emisji NOX przez
zmniejszenie stężenia O2 w strefie spalania oraz obniżenie temperatury spalania do stłumienia
powstania kompleksu paliwowych NOX, jak również termicznych NOX. Najłatwiej jest to
osiągnąć, doprowadzając recyrkulowane chłodne spaliny bezpośrednio do palnika albo też
w postaci mieszaniny spalin z powietrzem podmuchowym. Wprowadzenie recyrkulacji daje
wyraźny efekt dopiero wówczas, gdy zawartość tlenu w spalinach jest mniejsza od ok. 5%.
Przy wyższych zawartościach tlenu w recyrkulowanych spalinach ich nawrót do paleniska nie
powoduje powstania odpowiednio redukcyjnej atmosfery, która to sprzyjałaby obniżeniu
powstających tlenków azotu.
4.5. Wysokotemperaturowa redukcja NOX
Wysokotemperaturowy proces redukcji NOX wykorzystuje wysoką temperaturę spalania
w celu zmniejszenia tlenków azotu, opierając się na odwróconym mechanizmie Zeldowicza
(reakcje 10 – 12). Czas pobytu ma tu kluczowe znaczenie. Aby osiągnąć znaczną redukcję
ważne jest, aby utrzymać niskie stężenie N2 i O2. Metoda ta pozwala osiągnąć nawet 95%
redukcję NOX.
5. Wtórne metody zmniejszenia emisji tlenków azotu
Wtórne metody mają na celu przebudowę lub przechwytywania NOX z gazów
spalinowych w dalszym procesie spalania. Ogólnie rzecz biorąc, metody wtórne są
trudniejsze do wdrożenia, gdyż wymagają dodatkowego wyposażenia do kontroli emisji.
Z drugiej strony, metody wtórne nie kolidują z procesem spalania i zwykle dają lepsze wyniki
w zakresie redukcji NOX niż metody pierwotne. Dwie najczęściej stosowane metody wtórne
to selektywna redukcja katalityczna (SCR) i selektywna redukcja niekatalityczna (SNCR).
5.1. SCR
Selektywna redukcja katalityczna opiera się na redukcji tlenków azotu przez amoniak (lub
mocznik), tworząc azot i wodę zgodnie z reakcją (26):
4NO + 4NH3 + O2 ↔ 4N2 + 6H2O (26)
Redukcja występuje w obecności katalizatora, zwykle w 300 – 400 ºC, ale zakres temperatury
może być rozszerzony w zależności od użytego katalizatora. Amoniak jest wprowadzany do
gazów spalinowych w przeciwprądzie do katalizatora.
5.2. SNCR
Selektywna redukcja niekatalityczna działa według tej samym reakcji ogólnej, jak SCR
(reakcja 26), jednak układ SNCR nie zawiera katalizatora. Zamiast tego, temperatura musi
być wyższa (>800 ºC). Przy zbyt wysokiej temperaturze (>1100 ºC), dochodzi do utleniania
amoniaku do postaci tlenków azotu, a nie ich zmniejszania. W metodzie tej amoniak lub
mocznik wtryskiwany jest do komory spalania, cyklonu lub za cyklonem w obszar temperatur
800 – 900 ºC. Skuteczność redukcji NOX wynosi od 60 do 90% przy stosunku molowym
NH3/NOX od 2 do 4. Skuteczność redukcji metodą SNCR jest znacznie lepsza w kotłach
fluidalnych niż w pyłowych (30 – 50%) z powodu dłuższego czasu pobytu gazu w kotle
fluidalnym.
6. Podsumowanie
Emisje NOX z kotłów fluidalnych są bardzo niskie z powodu niskiej temperatury procesu
spalania (800 – 900 ºC). Z kolei optymalizacja współczynnika nadmiaru powietrza oraz
zastosowanie stopniowego dostarczania powietrza do spalania pozwala zredukować NOX
o połowę w stosunku do wartości początkowej wynikającej tylko z warunków
niskotemperaturowego spalania. Dalsza redukcja NOX możliwa jest przez zastosowanie
metod SNCR lub SCR. Emisja N2O z kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną jest wyższa
niż w przypadku kotłów pyłowych, a interakcja między związkami SO2/NOX/N2O/CO
znacznie utrudnia kontrolę emisji N2O z kotłów fluidalnych.
W celu wprowadzenia jeszcze skuteczniejszych metod ograniczenia emisji tlenków azotu
do środowiska bardzo ważne jest dokładne poznanie mechanizmów reakcji chemicznych
powstawania i redukcji tlenków azotu. Chociaż tlenki azotu NO i NO2 zgodnie z przepisami
nie są podczas pomiarów rozróżniane, a tylko wyznaczone w postaci NOX, to jednak
znajomość ich wzajemnej rzeczywistej relacji w zamierzonej emisji NOX w spalinach byłaby
interesująca z punktu widzenia możliwości ingerowania w dalsze zmiany tego składu,
jak i ze względu na wpływ poszczególnych tlenków na otoczenie.
Bibliografia:
[1] Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej 2, PWN, Warszawa 2002r, s. 600 – 667.
[2] Muskała W., Globalna analiza cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej typu BCWF na potrzeby systemu czystej
produkcji energii, Monografie nr 75, Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2001r, s. 120 – 138.
[3] Nowak W., Fluidalne spalanie węgla. Część I. Przegląd technologii, Gospodarka Paliwami i Energią 1996r,
nr 3, s. 6 – 12.
[4] Nowak W., Fluidalne spalanie węgla. Część II. Emisje zanieczyszczeń z kotłów fluidalnych, Gospodarka
Paliwami i Energią 1996r, nr 7, s. 2 – 10.
[5] Nowak W., Janik M., Powstawanie i destrukcja podtlenku azotu N2O w procesie spalania paliw, Gospodarka
paliwami i energią, 1995r, nr 6, s. 19 – 25.
[6] Normann F., Andersson K., Leckner B., Johnsson F., Emission control of nitrogen oxides in the oxy-fuel
process, Progress in Energy and Combustion Science 2009r, nr 35, s. 385-397.
[7] Normann F., Andersson K., Leckner B., Johnsson F., High-temperature reduction of nitrogen oxides in oxyfuel combustion, Fuel 2008r, vol. 87, s. 3579-3585.
[8] Pronobis M. , Modernizacja kotłów energetycznych, WNT Warszawa 2002r, s.137 – 160.