Károsanyag-keletkezés

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Milyen anyagok kerülnek a levegőbe?
Advertisements

NOx keletkezés és kibocsátás
© Gács Iván (BME) 1/26 Energia és környezet NO x keletkezés és kibocsátás.
Szerkesztette: Babay-Bognár Krisztina
Dr. Domokos Endre Tiszta levegő –Mozdulj érte! XII. Európai Mobilitási Hét előkészítő Veszprém, április
A Föld szférái Hidroszféra Krioszféra Litoszféra Bioszféra Atmoszféra.
Energetika I-II. energetikai mérnök szak
© Gács Iván (BME) 1/15 Energia és környezet Kéndioxid és kéntrioxid kibocsátás, csökkentésének lehetőségei.
Energia és környezet A levegőtisztaság-védelem céljai és eszközei Levegőszennyezés matematikai modellezése.
Légszennyezőanyag kibocsátás
© Gács Iván (BME) 1/26 Energia és környezet NO x keletkezés és kibocsátás.
© Gács Iván (BME) 1 Pernye keletkezése, tulajdonságai, természetes leválasztódás.
A KÉMIAI REAKCIÓ.
Agrár-környezetvédelmi Modul Agrár-környezetvédelem, agrotechnológia KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc.
Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc.
LEVEGŐTISZTASÁG-VÉDELEM
Levegőtisztaság-védelem 5. előadás
Levegőtisztaság-védelem 13. előadás
Levegőtisztaság-védelem 3. előadás Természetes és antropogén eredetű légszennyezők. Pont-,vonal-, diffúz források.
Levegőtisztaság-védelem 13. előadás
Az üvegházhatás és a savas esők
Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban
A FÖLDI ATMOSZFÉRA KIALAKULÁSA
MEGÚJULÓ ENERGIAFORRÁSOK BIOMASSZA
energetikai hasznosítása II.
energetikai hasznosítása III.
Szén-dioxid leválasztás és tárolás Környezetvédelmi technológia az erőművi technológiában.
© Gács Iván (BME) 1/12 Energetikai levegőszennyezés folyamatai, matematikai modellezése Környezet- menedzsment.
NOx emisszió csökkentés
© Gács Iván (BME) 1/16 Energia és környezet Kéndioxid kibocsátás és csökkentésének lehetősége.
© Gács Iván (BME) 1/12 Levegőszennyezés matematikai modellezése Energia és környezet.
Pernye Energia és környezet keletkezése, tulajdonságai,
Biogáz Tervezet Herkulesfalva március 01..
Koaguláció.
A nitrogén és oxidjai 8. osztály.
A szén és vegyületei.
16.ea. BUDAPEST ÉS A DUNA Légszennyezések: történelmi áttekintés II. Edward (13 th c.): széntüzelés betíltása III. Richard (14-15 th c.): füstadó.
A légkör és a levegőszennyezés
Földgáz és Kőolaj Szücs Tamás 10.c.
Pernye Energia és környezet keletkezése, tulajdonságai,
Tagozat, 10. évfolyam, kémia, 16/1
BUDAPEST ÉS A DUNA Légszennyezések: történelmi áttekintés II. Edward (13 th c.): széntüzelés betíltása III. Richard (14-15 th c.): füstadó 17 th.
Környezetgazdálkodás 1.. A fontosabb gáz szennyezők a légkörben –SO 2 –CO –NO x Veszélyes nyomanyagok a légkörben a hatásaikkal Hazai helyzetkép a „nagyobb”
Környezettechnika Levegőtisztaság-védelem
Az égés és a füstgáztisztítás kémiája
Levegőtisztaság- védelem 11. Hulladéklerakók okozta légszennyezés.
Tüzeléstechnika A keletkezett füstgáz
Kőolaj és Földgáz Kazinczy Alexandra 10.a.
A levegőtisztaság-védelem fejlődése , Franciaország világháborúk II. világháború utáni újjáépítés  Londoni szmog (1952) passzív eljárások (end.
Kémiai reakciók Kémiai reakció feltételei: Aktivált komplexum:
Tüzeléstechnika Gázok égése
A LEVEGŐ FELHASZNÁLÁSA,SZENNYEZÉSE
Levegőszennyeződés.  A levegőben természetes állapotban is sokféle gáz található:  négyötödnyi nitrogén  egyötödnyi oxigén.
Levegőtisztaság védelem
Füstgáz emissziómérések lefolytatása Csendes-Deák Zsuzsanna
Károsanyag-keletkezés
Energia és környezet Pernye
Égés Az anyagok kémiai átalakulása endoterm exoterm Az exoterm folyamatok között legjelentősebb – égés Égés termokémiai folyamat Az anyag oxigénnel való.
/16 © Gács Iván AZ ENERGETIKA ÉS A KÖRNYEZETVÉDELEM GAZDASÁGI ÖSSZEFÜGGÉSEI Dr. Gács Iván ny. egyetemi docens BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék.
Környezetünk gázkeverékeinek tulajdonságai és szétválasztása.
© Gács Iván (BME) 1/26 Energia és környezet NO x keletkezés és kibocsátás.
CO2 érzékelők Lőkkös Norbert (FFRQJL).
Légszennyezőanyag kibocsátás
Energia(termelés) és környezet BMEGEENAEK7 és BMEGEENAKM1
Energiatermelés és környezet
A KÉNVEGYÜLETEK LÉGKÖRI KÖRFORGALMA
Kell ez nekem....? A szén és vegyületei.
MŰSZAKI KÉMIA 2. REAKCIÓKINETIKA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK
Környezetvédelem a II/14. GL osztály részére
Előadás másolata:

Károsanyag-keletkezés Kovács Viktória Barbara BMEGEENAG51 és BMEGEENAG71

Tüzelés során keletkező szennyező Anyagok CO2 :üvegházhatás CO : mérgező (fulladás már ~700ppm-től) https://www.youtube.com/watch?v=sTvqIijqvTg

Tüzelés során keletkező szennyező Anyagok THC (VOC, PAH) sokféle káros tulajdonság vegyületfüggő pl:metán: üvegházhatás, de az aromások rákkeltők PAH vegyületek: Antracén Benzo[a]pirén Krizén Koronén Korannulén Naftacén Naftalin Pentacén Fenantrén Pirén Trifenilén Ovalén

Tüzelés során keletkező szennyező Anyagok NOx (NO, NO2, … N2O) ÜHG O3 bontó SOx (SO2, SO3): (Dioxin, furán vegyületek: teratogén, mutagén) savas ülepedés https://www.youtube.com/watch?v=Nf8cuvl62Vc

Adiabatikus lánghőmérséklet Tad Tad: az égés során kialakuló elméleti legmagasabb hőmérséklet adiabatikus (hőveszteség nélküli) feltétel mellett. adiab. p=áll. Hs(T) Tad,dis TReactants Thp source: Á. Bereczky

Adiabatikus lánghőmérséklet a légfelesleg függvényében Égésmodell hibája! Tad A disszociációs reakciók hőigénye Reakció Energiaváltozás [kJ/mol] N22N 933,43 O22O 492,14 H22H 430,50 2CO22CO+O2 558,49 2H2O2H2+O2 477,12 2H2OH2+2OH 442,33 Tad,elm Tad,dissz. λ 1 0,95-0,98

Lángvizsgáló mérőrendszer (EGR Tsz) levegőellátás Ionáram mérő Spektrofotométer PC égő Schlieren berendezés Kísérleti gáz homogenizáló

Színes lángfotók léghiány sztöchiometrikus légfelesleg biogáz földgáz producer gás szintézis gáz anaerob pirolízis gáz

SCHlieren lángfotók léghiány sztöchiometrikus légfelesleg producer gáz biogáz földgáz szintézis gáz anaerob pirolízis gáz

Előkevert láng spektruma Metán láng, forrás: T. Turanyi

Mért ionáramok h [mm] Ion áram [nA] λ=1 10 20 30 40 50 60 70 80 500 10 20 30 40 50 60 70 80 500 1000 1500 2000 Ion áram [nA] λ=1 h [mm] földgáz producer gáz biogáz anaerob pirolízis gáz szintézis gáz OH– koncentráció metán lángban (lézer gerjesztett- PMT-vel mért)

CH4 égése C1 C2 szegény és sztöchimetrikus tüzelőanyagban gazdag forrás: T. Turanyi Képződés sebessége csökken Képződés sebessége csökken szegény és sztöchimetrikus CH4-levegő láng tüzelőanyagban gazdag CH4-levegő láng

Tüzelőanyagok kéntartalmának összetétele és égése kénoxidok a füstgázban szerves kén kén szulfát szervetlen kén hamuban kötött kén pirit

SO3 keletkezés részaránya

SOx emisszió csökkentési módszerek tüzelőanyag helyettesítéssel, kiváltással alacsony kéntartalmú szén használatával magas kéntartalmú tüzelőanyagok tisztításával kéndioxid természetes leválasztódásával, ill. annak elősegítésével (tüzelési technológiák) magas hamutartalom és magas bázicitási szám esetén szorbens adagolással (fluidágyas tüzelés) tüzelés utáni leválasztás a füstgázból Nedves eljárás (folyékony oldószerben /víz/ abszorpció + mészkő v. mésztej) Félszáraz eljárás (gyakori: mészkő: Tmagas + víz: Talacsony) Száraz eljárás (ritka: aktív szén felületi megkötés, majd regenerálás)

NOx keletkezés mindkét kiinduló komponens az égési levegőben is megtalálható, többféle keletkezési mechanizmusa van, minden égésben keletkezik, keletkező mennyiség tüzeléstechnikai jellemzőkkel nagymértékben változtatható, többféle NOx létezik (N2O, NO, NO2 …)

NO képződés I. Termikus (Zeldovich) N2 + O2  2 NO Első lépés: O2 disszociáció feltérelek: magas hőmérséklet elegendő O2 idő © Gács Iván (BME)

Az O2 és N2 disszociációja T függvényében © Gács Iván (BME)

NO képződés II. Termikus (Zeldovich) Tüzelőanyag CnHm-N CO2 H2O CnHm-N + O2  H2O+CO2+N Tüzelőanyag CO2 H2O © Gács Iván (BME)

Tüzelőanyag nitrogénjének konverziója © Gács Iván (BME)

NO képződés III. (Fenimore) Termikus (Zeldovich) CnHm CnHm+ O2  H2O+CO2 Égés CnHm Prompt (Fenimore) CnHm  R1+R2 R+ O2  H2O+CO2 R R+N2  R-N+N CnHm-N CnHm-N + O2  H2O+CO2+N Tüzelőanyag CO2 H2O © Gács Iván (BME)

Prompt NO keletkezése a tüzelés során Láng elején: lokális léghiány (még nem jó a keveredés) gyors felmelegedés (nem minden lángban) szénhidrogén molekula szétesik (krakkolódik) szénhidrogén gyök csak nitrogént talál átmeneti molekula jön létre, pl.: az átmeneti molekula általában ennél jóval bonyolultabb jellemzően: ha a felmelegedés gyorsabb, mint a keveredés jobb elkeveredéskor: a molekula elég © Gács Iván (BME)

NO képződés IV.

Károsanyag keletkezés nyomaték Fajlagos fogyasztás Min. fajlagos fogyasztás Max. nyomaték l Catalitic converter.avi: https://www.youtube.com/watch?v=W6dIsC_eGBI&list=UUycARi6zsqrcC0M90gdve5A

Primer NOx csökkentési lehetőségek Égési hőmérséklet csökkentése adiabatikus égési hőmérséklet csökkentése levegőhőmérséklet csökkentés λ=1-től távoli légfelesleg tényező inert anyag bekeverés tényleges égési hőmérséklet csökkentése intenzívebb hűtés (fajlagos tűztér terh.csökk., FBC) égés elnyújtása (többfokozatú tüz., lassú bekeverés) vízbefecskendezés O2 koncentráció csökkentés felmelegedési sebesség (dT/d) csökkentése © Gács Iván (BME)

Szekunder NOx csökkentési lehetőségek Száraz eljárások SCR: szelektív katalitikus redukció (+NH3) NSCR: nem-szelektív katalitikus redukció (+CH4) SNCR: szelektív nem-katalitikus redukció (+NH3) Nedves eljárás: kombinált SOx/ NOx leválasztás © Gács Iván (BME)

Kérdések Definiálja a légfelesleg tényezőt! Definiálja az adiabatikus lánghőmérsékletet, hogyan függ a légfelesleg tényezőtől? Melyek az égéstermékben előforduló legjelentősebb gáznemű légszennyezők és miért károsak? Hogyan keletkezik a NO, hogyan csökkenthető mennyisége? Hogyan keletkeznek az tökéletlen égés termékei (CO, CxHy) hogyan csökkenthető a mennyiségük? Hogyan függ a káros anyagok füstgázban mérhető koncentrációja a légfeleslegtől?

Kovács Viktória Barbara Köszönöm a figyelmet! Kovács Viktória Barbara kovacs@energia.bme.hu D207B 06 1 463 2592