危険廃棄物焼却炉のNOxプロセス計算に関する議論
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皆さん、プロセスの専門家の方々にお伺いしたいのですが、有害廃棄物処理分野（炭化水素やNH3、H2S、炭化水素系物質などを含む廃ガスや廃液の焼却）における焼却炉のプロセス計算を行う際、排ガス中のNOx発生量はどのように計算しているのでしょうか？多くの方に尋ねてみましたが、Aspenを使ってNOx発生量を計算するのは信頼性が低いとのことで、良い計算方法や式についても教えてくれる人はいませんでした；資料を調べたところ、NOxの生成メカニズムはかなり複雑で、実際に測定するのが信頼できる方法だそうです。石炭ボイラーに関する比較的一般的な式しか見つからず、他の業界にはあまり適していないように思えます。もし今後システムに脱酸素化システムを導入する場合、皆さんはどのようにNOxの発生量を計算して条件を設定しているのでしょうか？
NOxの生成には3つのタイプがある：1つ目は燃料型、2つ目は急速型、3つ目は熱力型である。 燃料型NOxの主な発生源は、燃料中の窒素含有化合物や有機物の燃焼によって生成されるものです；高速型は主に、有機物の燃焼過程において空気中の窒素がCH基と反応して生成されるものです；熱力型は、高温状態下で空気中の窒素と酸素が直接反応して生成されるものです。 燃料型NOxの割合が最も高く、一般的に75％～90％であり、急速型NOxは約5％、熱力型NOxは約20％です。
ありがとうございます。この発生原理はわかっていますが、具体的にどのように計算するかの根拠が見つかりません
まず、危険廃棄物の材料は複雑で、配合によって解決しなければならない。一般的に有機窒素はあまり高く設定されない。 また、危険廃棄物用の第二燃焼室では通常1100～1200度で燃焼し、主に原料窒素と熱力窒素が使用されるため、経験則から判断すると通常1000度を超えることはない。GB18484を満たすには、SNCRを設置すれば十分です。 もし特定の場所で超低排出が求められる場合は、SNCR+SCRが必要になります。
ありがとうございます。私たちのプロジェクトでは燃料の窒素含有量が質量分率で約2.3％です。Aspenのデータを用いて換算するとNOx濃度は1200mg/Nm3になりますが、これを発注者に見せたところ、私たちの計算値は低すぎると言われました；石炭ボイラーの計算式で計算してみると、換算後の値は3000前後になりましたが、やはり高すぎるように感じます
要うね、じゃあ今夜は瓯海区でね
ASPENは化学平衡または自由エネルギー最小化に基づいて計算されますが、そのためには物性データが十分で正確でなければなりません。こちらには有機不純物が多すぎて、関連する物性データがないため、正確に計算することは不可能です
燃料が安定していれば、段階的に送風することができ、燃焼後は1000を大幅に下回ることができます。
物質がAspenに入力できるということは、物性パラメータがすべて揃っていることを意味する。ごく一部の特に複雑な物質を除いてはだが、Gibbsという原理自体はNOxの生成機構や反応動力学などのデータは考慮しておらず、単にギブス自由エネルギーを最小化するだけを考える。そのため、NOxの生成量を計算する際には信頼性が低い
それは低窒素バーナーの設計コンセプトに該当しますが、段階的な送風を行えば燃料中の窒素成分もNOxにはならないのでしょうか？一般的に、低窒素設計では熱力型NOxの生成をいかに避けるかが考慮されます。
このような複雑な成分では、どのような物質が含まれているのかさえはっきりしていないでしょう。こうした入力された物質自体が間違っている可能性があり、当然計算結果も正しくなりません。動力学を考慮しないASPEN法で算出されるのは、反応が到達可能な上限値に過ぎません。言い換えれば、実際の窒素酸化物の生成量が計算値よりも高ければ、それは間違いなく成分の入力が不正確だということです
確かに、なかなか計算しにくいですね。私たちの環境評価では、設計で提供されるデータを使用しています。 私の知る限り、多くの危険廃棄物焼却プロセスの供給業者においても、NOxの発生濃度は推定値に過ぎません。信頼できない。
ありがとう！確かに、合理的な推定式なんてない
NOxの生成は、一般的に熱力型NOx、急速型NOx、および燃料型NOxに分けられる。 国内外の学者たちは、NOxの生成メカニズムなどについて多くの研究を行ってきました。これらの研究成果（『焼成システムにおけるNOxの生成と排出制御技術』、『窒素酸化物の生成と制御技術』など）によると、燃焼過程において迅速に生成されるNOxの量は、NOx全体の約5％を占めています。1350℃未満では燃料型のNOxが主に生成され、1500℃以上では熱力型のNOxが主に生成されます。 私たちの環境影響評価は通常、設計業者が提供しますが、それができない場合には、「排出許可管理対象となる火力発電など17業種の汚染物質排出量算出方法（排出係数、物質収支法を含む）（試行）」のような係数法も利用できます。