مطالعه انتشار ناکس در احتراق گاز سنتز بدون شعله: اثر پارامترهای دمای ورودی، غلظت اکسیژن اکسنده، ترکیب سوخت گاز سنتز و نرخ کرنش

هدف از تحقیق جاری، بررسی تاثیرات پارامترهای عملکردی کلیدی مختلف در احتراق سوخت گاز سنتز بر روی انتشار آلاینده NO، نظیر دمای ورودی اکسیدکننده، غلظت اکسیژن در ترکیب اکسیدکننده، ترکیب مختلف گاز سنتز و نرخ کرنش تحت شرایط سوخت-اکسیژن، اکسیژن غنی و سوخت-هوا است. مدل سازی مورد نیاز با بهره گیری از شعله جریان متقابل و سینتیک شیمیایی GRI۳.۰ پیاده سازی شده است. به منظور بررسی سهم اثرات شیمیایی و فیزیکی ناشی از جایگزینی CO۲ با N۲، گونه خنثی FCO۲ با دو شرط عدم مشارکت در واکنش های شیمیایی و همچنین دارا بودن خواص فیزیکی یکسان با CO۲ بکار گرفته شده است. شاخص انتشار آلاینده NO در شرایط دمایی پایین تحت شرایط احتراق با اکسیدکننده هوا و اکسیژن خالص تفاوت چندانی با یکدیگر نداشته، در حالی که با افزایش دمای شعله به بیش از ۱۸۰۰ کلوین، انتشار آلاینده NO افزایش قابل توجهی به خصوص از طریق مکانیزم حرارتی دارد. مقایسه میان احتراق های سوخت-هوا، اکسیژن غنی و گاز سنتز-اکسیژن بیانگر این است که شاخص انتشار آلاینده NO تحت شرایط اکسیژن غنی حدود ۹۰ درصد و در شرایط سوخت-اکسیژن بیش از ۹۹ درصد کمتر از شرایط سوخت-هوا است. بالا بودن سطح هیدروژن در ترکیب سوخت گاز سنتز سبب تقویت مکانیزم N۲O-میانی به ویژه تحت شرایط احتراق سوخت-اکسیژن به صورت عمده از طریق واکنش R۱۹۹ در تشکیل NO شده است. بررسی ها نشان می دهد در مقادیر نرخ های کرنش بالا به دلیل مدت زمان اقامت پایین محصولات، سطح شاخص انتشار آلاینده NO نیز کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

انتشار آلاینده NO ، ترکیب گاز سنتز ، دمای ورودی اکسنده ، نرخ کرنش ، آنالیز حساسیت