선택비촉진감소

Selective non-catalytic reduction

선택적 비탄성 저감(SNCR)은 바이오매스, 폐기물, 석탄 등을 태우는 기존 발전소의 질소산화물 배출을 줄이는 방식이다. 연소가스가 1,400~2,000°F(760~1,090°C) 사이인 위치에서 보일러의 방화상자에 암모니아나 요소 중 하나를 주입해 연소 과정에서 형성된 질소산화물과 반응하는 과정이다. 화학적 리독스 반응의 결과물은 분자 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 물(HO2)이다.[1]

유해한x NO를 무해한 N으로2 변환하는 방법은 다음과 같은 간단한 방정식으로 설명된다.[2]

4 NO + 4 NH3 + O2 → 4 N2 + 6 H2O

요소 사용 시, 사전 반응이 일어나 먼저 암모니아로 전환한다.

NH2CONH2 + H2O → 2NH3 + CO2

단단한 요소인 요인은 더 위험한 암모니아(NH3)보다 취급하고 보관하기 쉬우므로 선택의 반응제다.

반응에는 특정 온도 범위(일반적으로 1,400 °F 및 2,000 °F(760 °C 및 1,090 °C) 내에서 충분한 반응 시간이 필요하다. 낮은 온도에서는 NO와 암모니아는 반응하지 않는다. 반응하지 않은 암모니아는 암모니아 슬립이라고 하며 암모니아는 삼산화황(SO3)과 같은 다른 연소종과 반응하여 암모늄 염을 형성할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.[3]

1093 °C 이상의 온도에서 암모니아는 다음과 같이 산화된다.

4NH3 + 5 O2 -> 4 NO + 6 HO2

이 경우 제거되는 대신 NO가 생성된다.

더 복잡한 것은 섞이는 것이다. 일반적으로 반응 용기의 중앙에는 NO가 더 많이 형성되고 벽 근처에는 덜 형성되는데, 벽이 중심보다 시원하기 때문이다. 따라서 더 많은 암모니아는 중앙으로 가야 하고 벽 근처는 덜 가야 한다. 그렇지 않으면 중앙의 NO는 축소를 위한 충분한 암모니아를 충족하지 못하고 벽 근처의 과도한 암모니아는 미끄러져 지나간다.

이론적으로 선택적 비 촉매 감소는 선택적 촉매 감소(SCR)와 약 90%의 동일한 효율을 달성할 수 있지만, 온도, 시간 및 혼합의 실제 제약은 종종 실제에서 더 나쁜 결과를 초래한다. 그러나 선택적 비촉매 감소는 촉매의 원가가 존재하지 않기 때문에 선택적 촉매 감소에 비해 경제적 이점이 있다.

참조

  1. ^ John L. Sorrels, David D. Randall, Carrie Richardson Fry, Karen S. Schaffner (2019). "Selective Noncatalytic Reduction" (PDF).CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  2. ^ 듀오 외, 1992년 캔. J. 켐. Eng, 70, 1014-1020.
  3. ^ The Babcock & Wilcox Company. Steam: its generation and use. The Babcock & Wilcox Company. pp. 34–13. ISBN 0-9634570-1-2.

외부 링크

참고 항목

선택적 촉매 감소