مطالعه آزمایشگاهی اثر استفاده از نبولایزر جهت افزایش راندمان و کاهش آلایندگی شعله گاز طبیعی

از مشخصه های مهم شعله سوخت های فسیلی مایع و جامد نظیر گازوئیل و زغال سنگ درخشندگی شعله و بالا بودن نرخ انتقال حرارت در مقایسه با شعله آبی رنگ گاز طبیع ی است؛ به طوریکه استفاده از گاز طبیعی به جای سوختهای مایع و جامد در کشور باعث کاهش راندمان حرارتی شده و این موضوع تولیدکنندگان صنعتی را با مشکلات زیادی مواجه نموده است. بنابراین بسیاری از محققین و صنعتگران به دنبال روشهایی هستند که باعث افزایش درخشندگی شعله و بالابردن راندمان تابشی گردد. در این پژوهش با استفاده از تکنولوژی نبولایزر که به طور شایع برای انتقال داروهای افشانه ای (ایروسل شده) در بیماران ریوی استفاده می شود، اثر تزریق افزودنیهای هیدروکربنی توسط دستگاه نبولایزر بر انتقال حرارت تابشی و تولید آلاینده ها در شعله دیفیوژن گاز طبیعی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی، تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. دستگاه نبولایزر باعث ایجاد برش های میکرونی مایع تزریقی می شود با توجه به کاهش قطر ذرات تزریقی به زیر 10 میکرومتر، وجود جریان به شدت آشفته خروجی و اختلاط مناسب ترکیبات هیدروکربنی با سوخت گاز و هوای ورودی به مشعل، اثرگذاری تزریق جهت افزایش بازده تشعشعی شعله افزایش مییابد. نتایج پژوهش حاضر نشان می-دهد که در نمونه بستر آزمون، تزریق یک درصد وزنی ترکیبات نفتی به شعله گاز طبیعی توسط دستگاه نبولایزر، راندمان حرارتی را در حدود % 2. 5 افزایش داده و دمای گازهای خروجی از دودکش را تا %12 کاهش میدهد. همچنین نتایج، بیانگر کاهش 13/5 درصدی آلاینده ناکس و افزایش 6 درصدی آلاینده مونواکسید کربن میباشد که این افزایش غلظت، کمتر از حد استاندارد کربن برای مشعل های گاز سوز میباشد. نتایج آزمایشگاهی پژوهش حاضر نشان میدهد که روش تزریق ذرات توسط دستگاه نبولایزر میتواند به عنوان روشی کاربردی، جهت افزایش راندمان تشعشعی شعله گاز طبیعی و کاهش آلاینده های گازهای خروجی از دودکش استفاده شود.

کلیدواژه ها:

سامانه آزمایشگاهی ، گاز طبیعی ، راندمان حرارتی ، نبولایزر ، آلاینده.