Baca gazı - Flue gas

Londra'dan çıkan baca gazı Bankside Elektrik Santrali, 1975

Baca gazı ... gaz bir aracılığıyla atmosfere çıkma baca, bir şömine, fırından çıkan egzoz gazlarını taşımak için bir boru veya kanal olan, fırın, Kazan veya Buhar jeneratörü. Çoğu zaman baca gazı, yanma üretilen egzoz gazı enerji santralleri. Bileşimi neyin yakıldığına bağlıdır, ancak genellikle çoğunlukla azot (tipik olarak üçte ikiden fazlası) havanın yanmasından elde edilir, karbon dioksit (CO
2), ve su buharı yanı sıra fazlalık oksijen (ayrıca yanma havasından elde edilir). Ayrıca, bir dizi kirletici maddenin küçük bir yüzdesini içerir, örneğin partikül madde (sevmek is ), karbonmonoksit, azot oksitler, ve kükürt oksitler.[1]

Fosil yakıtların çoğu ortam havası ile yakılır (saf yakıt ile yanmadan farklı olarak oksijen ). Ortam havası hacim olarak yaklaşık yüzde 79 gaz içerdiğinden azot (N2),[2] Bu, esasen yanmaz olan, çoğu fosil yakıt yanmasından kaynaklanan baca gazının en büyük kısmı yanmamış nitrojendir. Karbon dioksit (CO2), baca gazının bir sonraki en büyük kısmı, baca gazının hacimce yüzde 10−25'i veya daha fazlası olabilir. Bunu hacim olarak yakından takip eden su buharı (H2O) yakıttaki hidrojenin atmosferik oksijenle yanması sonucu oluşur. 'Dumanın' çoğu baca gazı bacaları bu su buharı soğuk havayla temas ederken bir bulut oluşturuyor mu?

Fosil yakıtların yanmasından elde edilen tipik bir baca gazı, çok az miktarda azot oksitler (NOx), kükürt dioksit (YANİ2) ve partikül madde.[3] Nitrojen oksitler, ortam havasındaki nitrojenden ve ayrıca fosil yakıttaki nitrojen içeren bileşiklerden türetilir. Kükürt dioksit herhangi bir kükürt - yakıtlarda bulunan bileşikler. Partikül madde, baca gazlarına dumanlı görünümlerini veren çok küçük katı madde partiküllerinden ve çok küçük sıvı damlacıklarından oluşur.

Büyük buhar jeneratörleri enerji santralleri ve süreç fırınlar büyükçe rafineriler, petrokimya ve kimyasal bitkiler, ve çöp yakma tesisleri önemli miktarda fosil yakıt yakar ve bu nedenle ortam atmosferine büyük miktarlarda baca gazı yayar. Aşağıdaki tablo, tipik olarak fosil yakıtların yakılmasıyla üretilen toplam baca gazı miktarlarını göstermektedir. doğal gaz, akaryakıt ve kömür. Veriler şu şekilde elde edildi: stokiyometrik[4] hesaplamalar.[5]

Kömürün yanması ile üretilen toplam ıslak baca gazı miktarı, doğal gaz yanması ile üretilen baca gazından yalnızca yüzde 10 daha yüksektir (kuru baca gazı oranı daha yüksektir).

Ovma

Önce baca gazı kükürt giderme kuruldu, emisyonlar Dört Köşe Oluşturan İstasyon, Yeni Meksika aşırı miktarda içeriyordu kükürt dioksit.

Enerji santrallerinde, baca gazı genellikle bir dizi kimyasal işlemle arıtılır ve temizleyiciler, kirleticileri ortadan kaldıran. Elektrostatik çöktürücüler veya kumaş filtreler partikül maddeyi çıkarın ve baca gazı kükürt giderme yakalar kükürt dioksit fosil yakıtlar, özellikle kömür yakılarak üretilir. Azot oksitler, oluşumlarını önlemek için yanma işleminde yapılan modifikasyonlarla veya yüksek sıcaklık veya katalitik reaksiyonla işlenir. amonyak veya üre. Her iki durumda da amaç, nitrojen oksitler yerine nitrojen gazı üretmektir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, ortadan kaldırılması gereken teknolojiler hızla yayılıyor Merkür baca gazından - tipik olarak absorpsiyon sorbentler üzerinde veya inert katılarda yakalanarak baca gazı kükürt giderme ürün. Bu tür fırçalama, ileri endüstriyel kullanım için anlamlı kükürt geri kazanımına yol açabilir.[6]

Rejeneratif yakalamaya dayalı teknolojiler aminler kaldırılması için CO
2 baca gazından yüksek saflık sağlamak için yerleştirilmiştir CO
2 gıda endüstrisine gaz ve gelişmiş petrol geri kazanımı. Şu anda aktif araştırma altındalar. CO
2 bir araç olarak uzun süreli depolama için yakalama sera gazı ıslahı ve ticari olarak sınırlı bir şekilde uygulanmaya başlanmıştır (ör. Sleipner West alanı içinde Kuzey Denizi 1996'dan beri faaliyet gösteriyor).[7]

Elektrik santrallerinden yayılan kirleticileri ortadan kaldırmak için şu anda mevcut olan bir dizi kanıtlanmış teknoloji vardır. Ayrıca, daha fazla hava kirletici maddeyi ortadan kaldıracak teknolojiler konusunda devam eden çok sayıda araştırma var.[kaynak belirtilmeli ]

Fosil yakıt yanmasından kaynaklanan baca gazı emisyonlarının bileşimi

Fosil yakıtların yakılmasıyla üretilen egzoz baca gazı (SI metrik birimlerinde ve ABD alışılmış birimlerinde)
Yanma verileriYakıt gazıAkaryakıtKömür
Yakıt özellikleri:
Brüt kalorik değer MJ / m343.01
Brüt ısıtma değeri, Btu / scf1,093
Brüt kalorik değer, MJ / kg43.50
Brüt ısıtma değeri, Btu / gal[belirsiz]150,000
Brüt kalorik değer, MJ / kg25.92
Brüt ısıtma değeri, Btu / lb11,150
Moleküler ağırlık18
Spesifik yer çekimi0.9626
Yerçekimi, ° API15.5
Karbon /hidrojen ağırlık oranı8.1
ağırlık% karbon61.2
ağırlıkça% hidrojen4.3
ağırlık % oksijen7.4
ağırlıkça% kükürt3.9
ağırlıkça% nitrojen1.2
ağırlık % kül12.0
ağırlık % nem10.0
Yanma havası:
Fazla yanma havası,%121520
Islak egzoz baca gazı:
Islak miktar egzoz gazı, m3/ GJ yakıt294.8303.1323.1
Islak egzoz gazı miktarı, scf / 106 Btu yakıt11,60011,93012,714
CO2 ıslak egzoz gazında, hacim%8.812.413.7
Ö2 ıslak egzoz gazında, hacim%2.02.63.4
Islak egzoz gazının moleküler ağırlığı27.729.029.5
Kuru egzoz baca gazı:
Kuru egzoz gazı miktarı, m3/ GJ yakıt241.6269.3293.6
Kuru egzoz gazı miktarı, scf / 106 Btu yakıt9,51010,60011,554
CO2 kuru egzoz gazında, hacim%10.814.015.0
Ö2 kuru egzoz gazında, hacim%2.52.93.7
Kuru egzoz gazının moleküler ağırlığı29.930.430.7
m3 0 ° C ve 101.325 kPa'da standart metreküp ve scf, 60 ° F ve 14.696 psia'da standart kübik fittir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Fosil yakıt yanma baca gazları Milton R. Beychok, Dünya Ansiklopedisi, 2012.
  2. ^ Kükürt Arşivlendi 28 Ekim 2012, Wayback Makinesi C. Michael Hogan, Dünya Ansiklopedisi, 2011.[doğrulama gerekli ]
  3. ^ Fosil yakıt yanma baca gazları Milton R. Beychok, Dünya Ansiklopedisi, 2012.[doğrulama gerekli ]
  4. ^ "Teknoloji - Teknoloji ve yenilik - statoil.com". www.statoil.com. Arşivlenen orijinal 2009-12-16 tarihinde. Alındı 2017-12-09.[doğrulama gerekli ]
  5. ^ Alıntı hatası. Satır içi açıklamanın nasıl düzeltileceğine bakın.[doğrulama gerekli ]
  6. ^ Kükürt Arşivlendi 28 Ekim 2012, Wayback Makinesi C. Michael Hogan, Dünya Ansiklopedisi, 2011.
  7. ^ "Teknoloji - Teknoloji ve yenilik - statoil.com". www.statoil.com. Arşivlenen orijinal 2009-12-16 tarihinde. Alındı 2017-12-09.