up
Search      menu
اقلیم و هواشناسی :: مقاله احتراق PDF
QR code - احتراق

احتراق

احتراق و آلودگي هوا

اگر چه احتراق يا خاکسترسازي از منابع اصلي آلودگي هوا هستند ، اما در فرآيند کنترل آلودگي هوا ، هدف از آن عبارت است از تبديل آلاينده هاي هوا به دي اکسيد کربن بي خطر يا آب. دستگاه احتراق به منظور کنترل نشر آلاينده هاي هوا در جهت متمايل ساختن واکنشهاي اکسيداسيون تا حد ممکن به سوي کامل شدن و باقي گذاشتن حداقل ترکيبات سوخته نشده طراحي مي شود براي دستيابي به بازده مناسب در احتراق تلفيق مطلوب چهار عامل اصلي اکسيژن ، دما ، آشفتگي و زمان ضروري است. در حين احتراق مقدار اکسيژن قابل دسترسي تعيين کننده محصولات نهايي بدست آمده است. در اکسيداسيون اندک ، دوده و منو اکسيد کربن محصولات فرعي احتراق اند در حالي که با وجود اکسيزن کافي ، منو اکسيد کربن محصول فرعي احتراق خواهد بود. اگر چه احتراق به محض آنکه يک ماده به نقطه شروع سوختن مي رسد آغاز مي شود، اما براي کنترل آلودگي هوا لازم است دما در نقطه خاکسترسازي ، جايي که گرماي بوجود آمده در اثر واکنش بيشتر از گرماي به هدر رفته در محيط اطراف است نگاهداشته شود. براي مخلوط نگاه داشتن اکسيژن با مواد قابل احتراق لازم است آشفتگي توسط پره ها يا نازلهاي تزريق بوجود آيد.
● طبقه بندي روشهاي احتراق آلاينده ها
برحسب آلاينده هايي که قرار است اکسيد شود، روشهاي احتراق شعله مستقيم ، ممکن است احتراق گرمايي يا احتراق کاتاليستي براي کنترل آلودگي هوا بکار روند.
احتراق شعله مستقيم
در احتراق مستقيم گازهاي زايد مستقيما در يک دستگاه احتراقي همراه و يا بدون وجود سوخت کمکي سوزانده مي شوند. در برخي مواقع ارزش حرارتي و اکسيژن موجود در گازهاي زايد به منظور ارائه سوختن گازها کافي است در برخي موارد ديگر وارد کردن هوا و يا افزودن مقدار اندکي سوخت کمکي مخلوط گازي را به نقطه احتراق خود مي رساند. اين دستگاهها معمولا واحدهاي احتراقي انتها آزاد هستند که در محيط بازو در پايان يک جريان گاز زايد در قسمت فوقاني يک دودکش قرار گرفته اند و به منظور اطمينان يافتن از سوختن پيوسته مجهز به شمعک هايي مي باشند.
گر چه سوختن شعله يک روش نسبتا اطمينان بخشي براي دفع مقادير زيادي از گازهاي زايد شديدا قابل احتراق به شمار مي روند، ولي اين روش ايده آل نيست. در صورتي که از گرماي حاصل از اين سيستم ها به عنوان گاز بويلرها به ساير عمليات استفاده نشود مقادير عظيمي از انرژي حرارتي که با در نظر گرفتن کاهش منابع سوخت فسيلي داراي اهميت است به هدر خواهند رفت. فرآيندهاي احتراق شعله مستقيم در صورتي که گاز زايد به خودي خود تامين کننده بيش از ۵۰ درصد کل ارزش حرارتي مورد نياز براي خاکسترسازي مي باشد از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه خواهد بود.
احتراق گرمايي
در صورتي که غلظت گازهاي آلاينده قابل احتراق براي انجام احتراق شعله مستقيم بسيار اندک باشد يک خاکستر ساز گرمايي يا پس سوزي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. بطور کلي گاز زايد غالبا بوسيله يک مبدل حرارتي پيشگرم مي شود. مبدل حرارتي از گرماي ايجاد شده بوسيله خاکسترساز گرمايي استفاده مي کنند. گاز پيشگرم شده به قسمت احتراقي که مجهز به يک مشعل داراي سوخت کمکي است رانده مي شود.
دماي عملياتي بستگي به ماهيت آلاينده ها در جريان گاز زايد دارد. دماهاي متداول بين ۵۸۳ تا ۹۲۷ درجه سانتي گراد تغيير مي کنند در حاليکه بعضا اين دما تا ۱۰۹۳ درجه سانتيگراد نيز افزايش مي يابد. از آنجا که سوختن ناقص منجر به ايجاد محصولات فرعي ناخواسته (عمدتا منو اکسيد کربن) مي شود زمان ، دما ، آشفتگي و جريان اکسيژن بايد با دقت کنترل شوند. اين واحدها در کنترل نشر آلاينده هاي گازي صنايعي مانند تهيه قهوه و دودي کردن گوشت و ماهي از اهميت ويژه اي برخوردارند.
احتراق کاتاليستي
احتراق يا خاکسترسازي کاتاليستي روش ديگري است که در مواقعي که مواد قابل احتراق در گاز زايد براي ايجاد شعله مستقيم ناکافي است، مورد استفاده قرار مي گيرد. کاتاليست سرعت اکسيداسيون را ، بي آنکه خود تحت واکنش شيميايي قرار بگيرد، افزايش مي دهد بدين ترتيب زمان توقف لازم را براي تکميل فرآيند خاکسترسازي کاهش مي دهد. خاکسترسازي گرمايي زمان اقامت بين ۲۰ تا ۵۰ برابر بيشتر از زمان توقف در خاکسترسازهاي کاتاليستي است.
● ساختمان يک خاکستر ساز کاتاليستي
معمولا يک خاکسترساز کاتاليستي از يک قسمت پيشگرم کننده و يک قسمت کاتاليستي تشکيل مي يابد و حتي با وجود آنکه سيستم هاي کاتاليستي سرد در حال حاضر در دماي محيط کار مي کنند، نيازمند پيشگرم نيستند و در چنين سيستمي شعله مستقيم وجود ندارد. اگر چه سطح کاتاليست داراي درخشندگي است. معمولا در محفظه پس سوز يک دمنده براي مخلوط کردن گازها و توزيع يکنواخت آنها بر روي کاتاليست ، قرار دارد.
● مزايا و معايب فرآيند احتراق کاتاليستي
بازده اين قبيل خاکسترسازها بستگي به عوامل بسياري دارد که از آن جمله مي توان از غلظت آلاينده ، دماي جريان گاز ، غلظت اکسيژن زمان تماس و نوع کاتاليست نام برد دستيابي به بازده بيشتر از ۹۰% امري غير ممکن بنظر مي رسد. فرآيندهاي احتراق کاتاليستي به منظور کنترل ميزان نشر NO۲SO۲ هيدروکربنها و منو اکسيد کربن مورد استفاده قرار گرفته اند مشکلات اصلي سيستم هاي کاتاليستي عبارتند از: مخارج زياد تعمير و نگهداري و همچنين مسموم شدن کاتاليست.

اگر چه احتراق يا خاکسترسازي از منابع اصلي آلودگي هوا هستند ، اما در فرآيند کنترل آلودگي هوا ، هدف از آن عبارت است از تبديل آلايندههاي هوا به دي اکسيد ...

گر چه احتراق يا خاکسترسازي از منابع اصلي آلودگي هوا هستند ، اما در فرآيند کنترل آلودگي هوا ، هدف از آن عبارت است از تبديل آلاينده‌هاي هوا به دي اکسيد ...

موتورهاي احتراق داخلي ماشين هايي شگفت انگيزي هستند که در طي بيش از 100 سال تکامل يافته اند . اين تکامل توسط سازندگان خودرو براي افزايش بازده و کاهش آل ...

● مقدمه ▪ گرم شدن زمين اين پديده عبارتست از تغيير زمين در اثر فعاليتهاي بشري که با تغييرات طبيعي آن متفاوت است در طول ۱۰۰ سال گذشته کره زمين بطور غير ...

در چند دهه اخير ميزان اسيديته آب باران، در بسياري از نقاط کره زمين افزايش يافته و به همين خاطر اصطلاح باران اسيدي رايج شده است. براي شناخت اين پديده س ...

امروزه هنگام تنفس از هر يک ميليون مولکولي که وارد ريه هاي ما مي شود، حدود ۳۸۰ مولکول دي اکسيد کربن است. اين درحالي است که در گذشته اين عدد حدود ۲۸۰ مو ...

يکي از مشکلات جدي محيط زيست که امروزه بشر در اکثر نقاط جهان با آن درگير است، باران اسيدي مي باشد. باران اسيدي به پديده هايي مانند مه اسيدي و برف اسيدي ...

دانلود نسخه PDF - احتراق