การปล่อยไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์จากการเผาไหม้ร่วมของถ่านหินและชีวมวลในฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์จากการเผาไหม้ร่วมของถ่านหินและชีวมวลในฟลูอิไดซ์เบดแบบหมุนเวียน โดยใช้ถ่านหินศักดิ์ซับบิทูมินัสและชีวมวลคือแกลบ โดยมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบร้อยละ 0.30 และ 0.18 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ ไรเซอร์หรือห้องเผาไหม้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร สูง 3 เมตร ป้อนเชื้อเพลิงที่อัตราคงที่ 7 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ป้อนอากาศปฐมภูมิอัตราคงที่ 200 ลิตรต่อนาที และอัตราการหมุนเวียนของเบดคงที่ 300 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ตัวแปรที่ทำการศึกษาคือ ส่วนผสมของเชื้อเพลิง ปริมาณอากาศรวม ตำแหน่งการป้อนอากาศทุติยภูมิ และผลของหอดูดซับด้วยน้ำ จากผลการทดลองพบว่า ถ่านหินซึ่งมีค่าความร้อนสูงและมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบมากกว่าจึงให้อุณหภูมิสูงและปล่อยไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์มาก ปริมาณอากาศรวมที่ป้อนเข้าสู่เตาเผาแปรผันตรงกับอัตราการปล่อยแก๊สไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์ และการป้อนอากาศทุติยภูมิที่ตำแหน่งสูงๆ จะมีอัตราการปล่อยแก๊สไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์น้อยกว่าพร้อมทั้งให้อุณหภูมิสูงกว่า หอดูดซับช่วยลดแก๊สไนโตรเจนออกไซด์ได้เล็กน้อย และมีผลต่อแก๊สไนตรัสออกไซด์น้อยมาก แก๊สไนโตรเจนออกไซด์และไนตรัสออกไซด์มีแนวโน้มไปในทิศทางเดียวกัน การเกิดแก๊สไนโตรเจนออกไซด์จะมากกว่าไนตรัสออกไซด์เสมอโดยมีค่า 40 ถึง 90 และ 20 ถึง 45 ส่วนในล้านส่วน (แก๊สออกซิเจนร้อยละ 7) ตามลำดับ ส่วนแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์เกิดขึ้นน้อยมาก อุณหภูมิเฉลี่ยตลอดไรเซอร์อยู่ที่ 650 ถึง 800 องศาเซลเซียส องค์ประกอบของฟลูแก๊สที่ปล่อยออกมาในทุกการทดลองมีค่าน้อยกว่าระดับมาตรฐานของการปล่อยแก๊สพิษในประเทศไทย