การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี SNCR ในการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ในหม้อไอน้ำ

Thread Content

หม้อไอน้ำในอุตสาหกรรมทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายไอน้ำและน้ำอุ่นสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรม ถือเป็นสินค้าที่จำเป็นต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมและชีวิตประจำวันของสังคม ในด้านการใช้งานเตาไอน้ำในอุตสาหกรรมนั้น เตาไอน้ำที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง รวมถึงเตาไอน้ำในโรงไฟฟ้า จะก่อให้เกิดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ในปริมาณมาก ซึ่งส่งผลให้เกิดมลพิษต่ออากาศอย่างรุนแรง ดังนั้น การกำจัดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์จากเตาไอน้ำจึงเป็นประเด็นที่จำเป็นต้องให้ความสำคัญด้วยเช่นกัน ในเทคโนโลยีการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ของหม้อไอน้ำนั้น เทคโนโลยี SNCR ถือเป็นตัวเลือกอันดับแรกสำหรับหม้อไอน้ำขนาดกลางและขนาดเล็กจำนวนมาก SNCR คือเทคโนโลยีการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์แบบเลือกสรรโดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งในประเทศของเราถือเป็นเทคโนโลยีการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพรองจากเทคโนโลยี SCR เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี SCR ในการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์แล้ว เทคโนโลยี SNCR ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากแอมโมเนียแล้ว ยังสามารถใช้ยูเรียเป็นสารช่วยในการลดไนโตรเจนออกไซด์ได้อีกด้วย มีข้อดีคือมีต้นทุนการลงทุนต่ำ ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการน้อย และใช้เวลาไม่นาน แต่ยิ่งหม้อไอน้ำมีขนาดใหญ่เท่าไร อัตราการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ก็จะยิ่งต่ำลง ดังนั้นเทคโนโลยี SNCR จึงเหมาะสำหรับหม้อไอน้ำขนาดเล็กถึงขนาดกลางมากกว่า เมื่อเทคโนโลยี SNCR มีความสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ ก็มีการนำไปใช้กับเตาไอน้ำขนาดใหญ่มากขึ้นเช่นกัน เทคโนโลยี SNCR สำหรับการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ คือการฉีดสารลดปฏิกิริยา เช่น NH3 และยูเรีย เข้าไปในเตาไอน้ำ เพื่อให้เกิดปฏิกิริยากับ NOx โดยไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเติมสารลดปฏิกิริยาเข้าไปในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง สารย่อยสลายถูกฉีดเข้าไปในบริเวณที่อุณหภูมิของเตาอยู่ที่ 850–1100 องศาเซลเซียส จากนั้นจะเกิดการย่อยสลายทางความร้อนอย่างรวดเร็วเป็น NH3 ซึ่งจะไปทำปฏิกิริยากับ NOx ในก๊าซไอเสีย เพื่อสร้าง N2 และน้ำ โดยเทคโนโลยีนี้ใช้เตาเป็นเครื่องมือในการทำปฏิกิริยา ประสิทธิภาพในการกำจัดไนโตรเจนออกไซด์ด้วยเทคโนโลยี SNCR โดยทั่วไปอยู่ที่ร้อยละ 30 ถึง 80 โดยประสิทธิภาพดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับขนาดและโครงสร้างของเตาไอน้ำอย่างมาก โดยใช้เทคโนโลยี SNCR แนวโน้มในปัจจุบันคือการใช้ยูเรียแทนแอมโมเนียเป็นสารช่วยในการลดก๊าซพิษ ในช่วงอุณหภูมิ 850–1100℃ ปฏิกิริยาหลักในการลด NOx โดยใช้ NH3 หรือยูเรียมีดังนี้: เมื่อใช้ NH3 เป็นสารลด จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้: 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O ส่วนเมื่อใช้ยูเรียเป็นสารลด จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้: NO + CO(NH2)2 + 1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O