Selective non-catalytic reduction of NO in the presence of SO2

• Autorzy: Miller R. , Kruczek H. , Banaszak T.

Warianty tytułu

PL

Selektywna, niekatalityczna redukcja NO w obecności SO2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the effect of sulfur dioxide on the efficiency of nitric oxides. reduction in the SNCR method. The chemical kinetics has been modelled numerically. SO2 not only catalyzes formation of N2O, NO2, NH and NH2 which are considered to be essential in NO reduction by means of SNCR, but also it affects significantly formation of fuel-nitric oxides. The experiments carried out allowed us to establish that sulfur dioxide in flue gas alters the parameters of SNCR process in such a way that it reduces the efficiency of the method by several per cent, decreases the temperature range of the method applicability (temperature window) and shifts the optimum of the highest efficiency of NO reduction to higher temperatures. These investigations can be useful in understanding the interactions between sulfur and nitrogen compounds in low-emission stage combustion.

PL

Przedstawiono wpływ dwutlenku siarki na efektywność redukcji tlenków azotu metodą selektywnej niekatalitycznej redukcji (SNCR), modelując numerycznie kinetykę tego procesu. SO2 katalizuje powstawanie N2O, NO2, NH i NH2, związków odgrywających ważną rolę w redukcji NO metodą SNCR, oraz silnie wpływa na powstawanie paliwowych tlenków azotu. W badaniach stwierdzono, że obecność dwutlenku siarki w spalinach zmniejsza skuteczność metody SNCR o kilka procent, obniża zakres temperaturowy stosowania metody (okno temperaturowe), przesuwa optimum maksymalnej efektywności redukcji NO w stronę większych wartości temperatury. Badania te mogą być też pomocne w zrozumieniu oddziaływań związków siarki i azotu w niskoemisyjnym wielostopniowym spalaniu.

Słowa kluczowe

PL

dwutlenek siarki; inżynieria chemiczna; redukcja; spalanie; tlenki azotu

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 26, z. 1
• Strony: 35--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Miller R.

autor

Kruczek H.

autor

Banaszak T.

• Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

• [1] DURMAN-MLYNARSKA A., GIZICKI W., KORDYLEWSKI W., MILLER R., Effects of Applying of Low-NOx Combustion Systems for Oil Burning on the Emission of PACHs, Archivum Combustionis, 2000, 20, 105.
• [2] HEIN K.R.G., JAGER G., In Combustion Modeling and Burner Replacement Strategies, R.V. Nayak, and N.A. Mousa(Eds.), ASME, New York, 1990,31.
• [3] Muzio L.J., QUARTUCY G.C., Prog. Energy Combust. Sci., 1997, 23, 233.
• [4] WENDT J.O.L., EKMANN J.M., Effect of Fuel Sulphur Species on Nitrogen Oxide Emissions from Premixed Flames, Combust. Flame 1973, 25, 355.
• [5] HAMPARTSOUMIAN E., NlMMO W., An Experimental Investigation of Sulphur-Nitrogen Interactions in Turbulent Spray Flames, Combust. Sci. and Tech., 1995, 110, 48.
• [6] PFEFFERLE L.D., CHURCHLL S.W., Effect of Fuel Sulphur on Nitrogen Oxide Formation in a Thermally-Stabilised Plug-low Burner, Id. Eng. Chem. Res., 1989, 28, 1004.
• [7] CORLEY T.L., WENDT J.O.L., Postflame Behavior of Nitrogenous Species in the Presence of Fuel Solphur, Combust. Flame, 1984, 58, 141.
• [8] WENDT J.O.L., MORCOMB J.T., CORLEY T.L., Influence of Fuel Sulphur on Fuel Nitrogen Oxidation Mechanisms, Seventeenth Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, 1979, 671.
• [9] TSEREGOUNIS S.I., SMTH O.J., An Experimental Investigation of Fuel Sulphur-Fuel Nitrogen Interactions in Low-Pressure Premixed Flames, Twentieth Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, 1984, 761.
• [10] TSEREGOUNIS S.I., SMTH O.J., Enhancement of Fuel Nitrogen by Fuel Sulphur in Fuel Rich Flames, Combust. Sci. Technol., 1983,30, 231.
• [11] PACHALY R., HOFMANN E., 77ie NOfOUT Proces for the Control of the NOx Emissions from Waste Incinerators, Nalco Fuel Tech, Power Generation Technology, 1992.
• [12] LYON R.K., HARDY J.E., Discovery and Development of the Thermal DeNOx Process, Industrial Engineering and Chemical Fundamentals, 1986, 25, 19.
• [13] SUN W.H., HOFMANN J.E., PACHALY R., Post combustion NOx Reduction with Urea: Theory and Practice, Seventh Annual International Pittsburgh Coal Conference, 1990, 561.
• [14] KRUCZEK H., MILLER R., RACZKA P., Effect ofSO: and Steam Water on Behavior of N-Species in Rich Reburning Zone, Proceedings of 17-th International Symposium on Combustion Processes, 2001, 132.
• [15] LUCAS D., BROWN N.J., The Influence of Thiophene on the Selective Reduction of NO by NH3, Combust. Flame, 1983,49, 283.
• [16] HEMBERGER R., MURIS S., PLEBAN K.U., WOLFRUM J., An Experimental and Modeling Study of the Selective Noncatalylic Reduction of NO by Ammonia in the Presence of Hydrocarbons, Combust. Flame, 1994, 99, 660.
• [17] MILLER J.A., BRANCH M.C., KEE R.J., A Chemical kinetic model for the selective reduction of nitric oxide by ammonia, Combust. Flame, 1981, 43, 81.
• [18] ALEKSIK A., Redukcja Llenkow azotu w przemyslowym spalaniu odpadow z zaslosowaniem wtrysku mocznika, Praca doktorska, Raport serii PREPRINTY nr 1/97, Inst. Tech. Ciepl. i Mech. PI. PWr., Wroclaw, 1997
• [19] MILLER J.A., BOWMAN C.T., Mechanism and Modeling of Nitrogen Chemistry in Combustion, Prog, in En. and Combust. Sci., 1989, 15,287.
• [20] NlMMO W., HAMPARTSOUMIAN E., HUGHES K.J., TOMLIN A.S., Experimental and kinetic studies on the effect of sulfur-nitrogen interactions on NO formation in flames, Twenty-Seventh Symposium (International) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh, 1998, 1419.
• [21] MILLER R., PEC M., Uruchomienie i testowanie programu do obliczeh kinetyki chemicznej wplomieniu, Raport serii Sprawozdania 44/2000, Inst. Tech. Ciepl. i Mech. PI. PWr., Wroclaw, 2000.