बॉयलरों में नाइट्रोजन निष्कासन हेतु SNCR तकनीक का उपयोग

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औद्योगिक बॉयलर, जो औद्योगिक उत्पादन हेतु भाप एवं गर्म पानी की आपूर्ति करते हैं, औद्योगिक विकास एवं सामाजिक जीवन हेतु आवश्यक उपकरण हैं। औद्योगिक बॉयलरों के उपयोग में, कोयले से चलने वाले औद्योगिक बॉयलरों एवं बिजली संयंत्रों में प्रयोग होने वाले बॉयलरों से बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होता है; जिससे वायु प्रदूषण बढ़ जाता है। इसलिए, बॉयलरों से नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होने की समस्या पर ध्यान देना आवश्यक है। बॉयलरों में नाइट्रोजन निष्कासन हेतु उपयोग की जाने वाली तकनीकों में, SNCR तकनीक कई छोटे एवं मध्यम आकार के बॉयलरों में नाइट्रोजन निष्कासन हेतु सबसे अच्छा विकल्प SNCR, यानी चयनात्मक गैर-उत्प्रेरकीय अपचयन विधि, देश में वर्तमान में SCR के बाद दूसरी सबसे लोकप्रिय डीनाइट्रोजनीकरण तकनीक है। SCR डीनाइट्रोजनेशन तकनीक की तुलना में, SNCR डीनाइट्रोजनेशन तकनीक में कैटालिस्ट की आवश्यकता नहीं होती। अमोनिया के अलावा, इस प्रक्रिया में यूरिया का भी उपयोग किया जा सकता है। इस तकनीक की विशेषताएँ हैं – कम निवेश, कम संचालन लागत, एवं कम समय। हालाँकि, जितना बड़ा बॉयलर होगा, डीनाइट्रोजनेशन की दर उतनी ही कम होगी; इसलिए SNCR तकनीक छोटे एवं मध्यम आकार के बॉयलरों के लिए अधिक उपयुक्त है। जैसे-जैसे SNCR तकनीक और अधिक परिपक्व होती जा रही है, इसका उपयोग बड़े बॉयलरों में भी किया जाने लगा है। SNCR डीनाइट्रोजनेशन तकनीक में, NH3, यूरिया जैसे अपचयकारी पदार्थों को बॉयलर के अंदर छिड़का जाता है, ताकि वे NOx के साथ चयनात्मक रूप से अभिक्रिया कर सकें। इस प्रक्रिया में किसी उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं होती; इसलिए उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में ही अपचयकारी पदार्थों को डालना आवश्यक है। अपचयकारी पदार्थ को 850–1100°C तापमान वाले क्षेत्र में भट्ठी में छोड़ा जाता है; जहाँ यह तेजी से NH3 में विघटित हो जाता है। इस NH3 की धुएँ में मौजूद NOx के साथ प्रतिक्रिया होकर N2 एवं पानी बनता है। यह तकनीक, भट्ठी को ही अभिक्रिया कक्ष के रूप में उपयोग में लाती है। SNCR विधि से धुएँ में मौजूद नाइट्रोजन ऑक्साइड को हटाने की दक्षता आम तौर पर 30% से 80% के बीच होती है; यह बॉयलर की संरचना एवं आकार पर निर्भर है। SNCR तकनीक के उपयोग में, वर्तमान में अमोनिया के स्थान पर यूरिया को अवक्षायक के रूप में उपयोग करने की प्रवृत्ति है। 850–1100℃ की तापमान सीमा में, NH3 या यूरिया के द्वारा NOx को अपचयित करने हेतु मुख्य अभिक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:
NH3 के रूप में अपचयक के रूप में:
4 NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O
यूरिया के रूप में अपचयक के रूप में:
NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O