Spalin - Flue gas

Spalin je plyn vystupování do atmosféry pomocí a kouřovod, což je potrubí nebo kanál pro dopravu spalin z krbu, pece, pec, kotel nebo parní generátor. Spaliny často odkazují na spalování výfukové plyny vyrobené při elektrárny. Jeho složení závisí na tom, co se spaluje, ale obvykle se bude skládat převážně z dusík (obvykle více než dvě třetiny) odvozené ze spalování vzduchu, oxid uhličitý (CO
2), a vodní pára stejně jako přebytek kyslík (odvozeno také ze spalovacího vzduchu). Dále obsahuje malé procento řady znečišťujících látek, jako např částice (jako saze ), kysličník uhelnatý, oxidy dusíku, a oxidy síry.[1]
Většina fosilních paliv je spalována s okolním vzduchem (odlišuje se od spalování s čistým kyslík ). Protože okolní vzduch obsahuje asi 79 objemových procent plynných dusík (N2),[2] který je v zásadě nehořlavý, největší část spalin z většiny spalování fosilních paliv je nespalovaný dusík. Oxid uhličitý (CO.)2), další největší část spalin, může tvořit až 10–25 objemových procent nebo více spalin. Toto je objemově těsně následováno vodní párou (H2O) vzniklý spalováním vodíku v palivu s atmosférickým kyslíkem. Velká část „kouře“, který se valí z komíny je tato vodní pára, která při kontaktu s chladným vzduchem vytváří mrak.
Typické spaliny ze spalování fosilních paliv obsahují velmi malá množství oxidy dusíku (NOx), oxid siřičitý (TAK2) a částice.[3] Oxidy dusíku jsou odvozeny od dusíku ve vnějším ovzduší a rovněž od jakýchkoli sloučenin obsahujících dusík ve fosilním palivu. Oxid siřičitý pochází z jakéhokoli síra - obsahující sloučeniny v palivech. Částice se skládá z velmi malých částic pevných materiálů a velmi malých kapiček kapaliny, které kouřovým plynům dodávají kouřový vzhled.
Generátory páry ve velkém elektrárny a proces pece ve velkém rafinerie, petrochemický a chemické závody, a spalovny spalujte značné množství fosilních paliv, a proto vypouštějte do okolní atmosféry velké množství spalin. Níže uvedená tabulka uvádí celkové množství spalin obvykle vytvářených spalováním fosilních paliv, jako je např zemní plyn, topný olej a uhlí. Data byla získána stechiometrický[4] výpočty.[5]
Celkové množství mokrých spalin vznikajících při spalování uhlí je pouze o 10 procent vyšší než spalin vznikajících při spalování zemního plynu (poměr suchých spalin je vyšší).
Drhnutí

V elektrárnách jsou spaliny často ošetřovány řadou chemických procesů a pračky, které odstraňují znečišťující látky. Elektrostatické odlučovače nebo látkové filtry odstraňte částice a odsiřování spalin zachycuje oxid siřičitý vznikající spalováním fosilních paliv, zejména uhlí. Oxidy dusíku se upravují buď úpravami spalovacího procesu, aby se zabránilo jejich tvorbě, nebo vysokou teplotou nebo katalytickou reakcí s amoniak nebo močovina. V obou případech je cílem produkovat spíše plynný dusík než oxidy dusíku. Ve Spojených státech dochází k rychlému zavádění technologií, které je třeba odstranit rtuť ze spalin - obvykle do vstřebávání na sorbenty nebo zachycením v inertních pevných látkách jako součást odsiřování spalin produkt. Takové čištění může vést ke smysluplnému získání síry pro další průmyslové použití.[6]
Technologie založené na regenerativním zachycení pomocí aminy za odstranění CO
2 ze spalin byly použity k zajištění vysoké čistoty CO
2 plyn do potravinářského průmyslu a pro lepší výtěžnost oleje. Nyní jsou v aktivním výzkumu jako metoda pro CO
2 zachycení pro dlouhodobé skladování jako prostředek sanace skleníkových plynů, a začaly být komerčně implementovány omezeným způsobem (např Pole Sleipner West v Severní moře, fungující od roku 1996).[7]
Existuje řada osvědčených technologií pro odstraňování znečišťujících látek emitovaných z elektráren, které jsou nyní k dispozici. Probíhá také rozsáhlý výzkum technologií, které odstraní ještě více látek znečišťujících ovzduší.[Citace je zapotřebí ]
Složení emisí spalin ze spalování fosilních paliv
Údaje o spalování | Topný plyn | Topný olej | Uhlí |
---|---|---|---|
Vlastnosti paliva: | |||
Hrubá kalorická hodnota, MJ / m3 | 43.01 | ||
Hrubá hodnota vytápění, Btu / scf | 1,093 | ||
Hrubá kalorická hodnota, MJ / kg | 43.50 | ||
Hrubá výhřevnost, Btu / gal[vágní] | 150,000 | ||
Hrubá kalorická hodnota, MJ / kg | 25.92 | ||
Hrubá výhřevnost, Btu / lb | 11,150 | ||
Molekulární váha | 18 | ||
Specifická gravitace | 0.9626 | ||
Gravitace, ° API | 15.5 | ||
Uhlík /vodík hmotnostní poměr | 8.1 | ||
% uhlíku | 61.2 | ||
% vodíku | 4.3 | ||
hmotnostní% kyslík | 7.4 | ||
% síry | 3.9 | ||
% dusíku | 1.2 | ||
hmotnostní% popel | 12.0 | ||
hmotnostní% vlhkost | 10.0 | ||
Spalovací vzduch: | |||
Přebytek spalovacího vzduchu,% | 12 | 15 | 20 |
Mokré spaliny: | |||
Množství mokra výfukový plyn, m3/ GJ paliva | 294.8 | 303.1 | 323.1 |
Množství mokrých výfukových plynů, scf / 106 Btu paliva | 11,600 | 11,930 | 12,714 |
CO2 ve vlhkých výfukových plynech, objem% | 8.8 | 12.4 | 13.7 |
Ó2 ve vlhkých výfukových plynech, objem% | 2.0 | 2.6 | 3.4 |
Molekulová hmotnost mokrých výfukových plynů | 27.7 | 29.0 | 29.5 |
Suché spaliny: | |||
Množství suchého výfukového plynu, m3/ GJ paliva | 241.6 | 269.3 | 293.6 |
Množství suchého výfukového plynu, scf / 106 Btu paliva | 9,510 | 10,600 | 11,554 |
CO2 v suchých výfukových plynech, objem% | 10.8 | 14.0 | 15.0 |
Ó2 v suchých výfukových plynech, objem% | 2.5 | 2.9 | 3.7 |
Molekulová hmotnost suchého výfukového plynu | 29.9 | 30.4 | 30.7 |
- m3 jsou standardní kubické metry při 0 ° C a 101 325 kPa a scf jsou standardní kubické stopy při 60 ° F a 14 696 psia.
Viz také
- AP 42 Kompilace emisních faktorů znečišťujících ovzduší
- Zachycování a skladování uhlíku
- Emisní standard
- Výfukový plyn
- Komíny spalin
- Spaliny k palivu
- Odsíření spalin
- Integrovaný kombinovaný cyklus zplyňování (často označované jako IGCC)
- Skládkový plyn
Reference
- ^ Spaliny spalování fosilních paliv Milton R. Beychok, Encyklopedie Země, 2012.
- ^ Síra Archivováno 28. října 2012, v Wayback Machine C. Michael Hogan, Encyklopedie Země, 2011.[je nutné ověření ]
- ^ Spaliny spalování fosilních paliv Milton R. Beychok, Encyklopedie Země, 2012.[je nutné ověření ]
- ^ „Technologie - Technologie a inovace - statoil.com“. www.statoil.com. Archivovány od originál dne 16. 12. 2009. Citováno 2017-12-09.[je nutné ověření ]
- ^ Chyba citace. Viz vložený komentář, jak opravit.[je nutné ověření ]
- ^ Síra Archivováno 28. října 2012, v Wayback Machine C. Michael Hogan, Encyklopedie Země, 2011.
- ^ „Technologie - Technologie a inovace - statoil.com“. www.statoil.com. Archivovány od originál dne 16. 12. 2009. Citováno 2017-12-09.