بررسی تأثیر هندسه در کاهش آلاینده NOx کوره‌های سیمان با روش کاهش انتخابی غیرکاتالیستی (SNCR)
Paper ID : 1010-CIE-FULL
Authors:
مسعود شفا, کیومرث مظاهری *, علیرضا علی‌پور, حبیب الله فاتح نوبندگانی
دانشگاه تربیت مدرس-تهران
Abstract:
صنعت سیمان جزء صنایع اصلی در جهان محسوب می‌شود. در این صنعت از کوره‌های دوار برای تبدیل خوراک خام به کلینکر استفاده می‌شود. همچنین در صنعت کوره‌ها مصرف کننده‌گان عمده انرژی محسوب می‌شوند و در این میان کوره‌های دوار سیمان با مصرف بسیار زیاد انرژی رتبه نخست را در مصرف انرژی دارا هستند. بنابراین این کوره‌ها نقش عمده‌ای در تولید آلاینده‌ها از جمله اکسیدهای نیتروژن مانند NO و NO2 دارند. با توجه به وجود مناطق دمایی بالا در کوره‌های سیمان NOx از طریق دو مکانیزم NOx حرارتی و NOx سوختی در فرآیند احتراق تولید می‌شود. در تحقیق حاضر اثر هندسه‌های مختلف در کاهش آلاینده NOx با روش کاهش انتخابی غیرکاتالیستی (SNCR) در دودکش کوره‌های صنعتی سیمان، به صورت عددی بررسی گردیده است. در روش SNCR، آمونیاک در محدوده دمای بین 1150 تا 1350 کلوین به دودکش تزریق شده و با واکنش با آلاینده NOx، گاز N2 تشکیل می‌شود. هندسه مورد استفاده شامل دودکش استوانه‌ای به طول پنج متر و قطر پنج سانتی‌متر مطابق با کار آزمایشگاهی استبرگ و همکاران می باشد. چهار هندسه‌ تزریق آمونیاک توسط یک نازل، دو نازل، چهار نازل و پاشش توسط یک حلقه در دور دودکش مورد بررسی قرار گرفته است. با بررسی میزان کاهش آلایندگی NOx، مشاهده گردید که تزریق با یک نازل نسبت به سایر هندسه‌ها بازده کمتری در روش SNCR ایجاد می‌کند. همچنین در ادامه اثر افزایش طول دودکش نیز بررسی شده است. با افزایش طول دودکش مشخص گردید، این عامل تأثیر زیادی بر کاهش پدیده لغزش آمونیاک دارد. برای بررسی اثر زاویه تزریق آمونیاک بر بازده SNCR، پاشش در زوایای 0، 15، 30، 45، 60 و 75 درجه مورد ارزیابی قرار گرفت. مشخص گردید با افزایش زاویه پاشش، بازده این پدیده کاهش می‌یابد.
Keywords:
آلاینده NOx- روش کاهش انتخابی غیرکاتالیستی - کوره سیمان - زاویه نازل
Status : Paper Accepted (Oral Presentation)