dnes je neděle 22. října 2017, svátek má Sabina  20:52  
    Encyklopedie Energie  -> Výklad
        
     Rozšířené hledání
     Menu
  Encyklopedie Energie
    Výklad
    Slovník
    Pokusy
    O encyklopedii
    RAO
    Schémata Elektráren
  Bheliom
  Objednávka

SNIŽOVÁNÍ EMISÍ NOx

Mluvíme-li o oxidech dusíku označovaných NOx, máme na mysli směs především dvou druhů oxidů dusíku, a to oxid dusnatý NO a oxid dusičitý NO2. Výzkum posledních 10 až 15 let ukázal, že poškozování ovzduší je složitý mechanismus a vedle oxidů síry působí negativně i oxidy dusíku. Na emisích NOx se podílejí zdroje stacionární (teplárny, elektrárny, domácí topeniště atd.) a zdroje mobilní (motory dopravních prostředků). Rozložení tvorby emisí NOx podle typů zdrojů je pro každý stát odlišné. V zemích s vysokým rozvojem automobilismu je podíl mobilních zdrojů znečištění až 60 %, v České republice je to asi 20 %, ale stále stoupá.

Princip metody selektivní katalytické redukce NOx.

Oxidy dusíku vznikají při spalování fosilních paliv oxidací dusíku chemicky vázaného v palivu a molekulárního dusíku obsaženého ve vzduchu, který se účastní spalovacího procesu. U kotlů větších výkonů je směs NOx tvořena přibližně 95 % NO a 5 % NO2.

Metody snižování NOx

V elektrárnách je uhlí před spálením semleto na prášek, který je spalován pomocí speciálních hořáků. Do hořáků, kterých je v topeništi několik, je vháněna směs uhelného prášku se vzduchem a další vzduch nutný pro optimální spalování. Spalovací proces je složitým fyzikálně chemickým jevem, který nedokážeme zcela přesně matematicky modelovat. Proto nedokážeme zcela přesně teoreticky řídit ani spalovací proces z pohledu co nejnižší tvorby emisí NOx. Přesto se postupným praktickým ověřováním podařilo vyvinout postupy, vedoucí ke snížení tvorby NOx již při spalování. Rovněž tak byly vyvinuty metody zachycující NOx; vzniklé spalováním paliva. Metody snižovaní NOx dělíme do dvou základních kategorií:

  • primární metody, spočívající v potlačování vzniku NOxběhem spalování,
  • sekundární metody, spočívající v následném odstraňování NOx ze spalin.

Primární metody využívají znalostí o vzniku NOx a z jejich analýzy vyplývá, že během spalovacího procesu lze tvorbu NOx snížit třemi hlavními způsoby: snížením spalovací teploty, snížením koncentrace O2 v plameni a zkrácením doby pobytu reagujících látek v oblastech s příznivými podmínkami pro vznik NOx.
V praxi se zpravidla nepoužívá jen jeden způsob samostatně (snížení produkce NOx pod zákonný limit se dosáhne jen výjimečně), ale jejich kombinace. Provádí se regulace množství spalovacího vzduchu, úprava konstrukce hořáků, recirkulace spalin, chlazení plamene vzduchem, stupňování přívodu paliva apod. Při úpravách provozovaných spalovacích zařízení lze dosáhnout snížení NOx o 40 až 60 % za relativně nízkých nákladů.

Detail náplně části katalyzátorové jednotky.

Sekundární metody odstraňují již vzniklý NOxze spalin. Metod existuje několik typů, ale nejvíce používané jsou selektivní nekatalytická redukce (SNCR) a selektivní katalytická redukce (SCR).
Selektivní nekatalytická redukce spočívá ve vytvoření redukčních podmínek, při kterých do kotle vstřikovaný čpavek nebo močovina selektivně (přednostně) snižuje oxidy dusíku za vzniku elementárního dusíku a vodní páry. Účinnost snížení NOx je 40 až 60%. Charakteristickým znakem této metody je, že probíhá v kotli v oblasti teplot 900 až 1 050 °C. Použití čpavku jako redukčního činidla má některé nevýhody. Čpavek je zdraví nebezpečná látka, vyžadující složitější technologická zařízení pro skladování a manipulaci, při jeho úniku je okolí obtěžováno zápachem, vzniklé sloučeniny čpavku a síry mohou vytvářet nežádoucí nánosy na strojním zařízení. Z těchto důvodů se používá u některých postupů místo čpavku močovina.
   Selektivní katalytická redukce je založena na stejných chemických reakcích jako předcházející nekatalytická redukce, ale díky katalyzátoru probíhají reakce při teplotách 300 až 400 °C. Čpavek je vstřikován do spalin, které jsou následně zavedeny do katalyzátorového reaktoru, ve kterém se oxidy dusíku, obsažené ve spalinách, opět změní na dusík a vodní páru. Účinnost snížení NOx je vysoká 80 až 90 %. Katalyzátory jsou nejčastěji vyrobeny z oxidů vanadu, molybdenu, wolframu a jejich kombinací. Jejich cena je poměrně vysoká a životnost naopak poměrně nízká.




simopt@simopt.cz
    Zajímavé odkazy Reklama na energyWebu    
    Počítadlo přístupů
   
12163611

Creative Commons License
energyWeb is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Unported License.
Based on a work at http://www.energyweb.cz. Permissions beyond the scope of this license may be available at www.energyweb.cz.