Að draga úr köfnunarefnislosun: SCR afnítrunartækni með brennslugasi

Vegna mikillar skilvirkni og umhverfisverndareiginleika hefur hitasundrunargasari verið mikið notaður á mörgum sviðum og með þróun tækni og bættum umhverfisverndarkröfum er búist við að notkunarsvið hans stækki enn frekar. Hitasundrunargasari getur verið notaður til að meðhöndla lífmassaúrgang frá landbúnaði og skógrækt, meðhöndlun iðnaðarlífmassaúrgangs, meðhöndlun fasts úrgangs frá þéttbýli, orkuframleiðslu til sorpbrennslu, lítilla og meðalstórra sorporkuvera, orkuframleiðslu o.s.frv.

Í upphafsstigi brunamyndunargassans er eldfimt fast úrgangur fyrst brotinn niður og rokgjörn efni, tjara og gasafurðir eins og metan og súrefni falla út. Þetta stig er aðalástæða upphafsþyngdarleysisins í viðbrögðunum og það er einnig stigið þar sem köfnunarefnisoxíð byrja að myndast.

Meginreglan um afnítrun SCR í brennslugasara byggist aðallega á sértækri hvataðri afoxunartækni, þar sem kjarninn er að draga úr köfnunarefnisoxíðum (NOx) í reykgasi í skaðlaust köfnunarefni (N2) og vatn (H2O) með verkun hvata. Eftirfarandi er grunnreglan um afnítrun SCR.

Viðbragðsregla:

Undir áhrifum hvata (sem venjulega inniheldur alkalímálma eins og járn, vanadíum, króm, kóbalt eða mólýbden) hvarfast NOx í útblástursloftinu við innspýtt ammóníak (NH3) við hitastig á bilinu 200-450°C til að framleiða köfnunarefni og vatn. Helstu jöfnur viðbragða eru eftirfarandi:

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

SCR afnítrunartækni getur á skilvirkan hátt umbreytt köfnunarefnisoxíðum í skaðlaust köfnunarefni og vatnsgufu, allt ferlið framleiðir fá afleidd mengunarefni, SCR afnítrunartækni fyrir útblástursgas hefur verið mikið notuð í mörgum þróuðum löndum, SCR afnítrunartæknin er einföld í notkun, mjög stöðug og hægt að nota hana við fjölbreytt ferli.

Með bættum kröfum um umhverfisvernd mun þróun SCR-tækni í framtíðinni leggja meiri áherslu á skilvirkni og endingu hvata. Notkun greindrar stjórntækni, svo sem eftirlits- og stjórnkerfa fyrir hvarfhita sem byggjast á stórum gögnum og gervigreind, mun bæta enn frekar afköst og áreiðanleika SCR-kerfa. Afnítrunartækni í brennsluofni er til að uppfylla kröfur umhverfisverndarreglna, draga úr áhrifum köfnunarefnisoxíða á umhverfið og heilsu manna, bæta afnítrunarvirkni, forðast kristöllun og stíflur í brennsluofni og bæta hagkvæmni afnítrunartækni.