PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2015 | nr 4 | 445--460
Tytuł artykułu

The Kinetics of Nitrogen Oxides Formation in the Flame Gas

Treść / Zawartość
Warianty tytułu
Kinetyka formowania tlenków azotu w płomieniu gazowym
Języki publikacji
EN
Abstrakty
W niniejszym artykule poruszono problematykę formowania tlenków azotu w procesie spalania gazu ziemnego. Przeanalizowano wpływ wybranych parametrów spalania na udział NO, N2O i NO2 w produktach spalania. Spośród wielu czynników determinujących tworzenie się NOx wybrano dwa, a mianowicie temperaturę i czas przebywania w strefie najwyższych temperatur, uznając je jako szczególnie istotne. Za pomocą komercyjnego oprogramowania CHEMKIN-PRO dokonano szczegółowej analizy absolutnej szybkości NOx dla różnych temperatur spalania. Ponadto, sporządzono ścieżkę formowania ww. związków. Zasadniczym celem badań jest analiza wpływu wybranych parametrów procesu spalania, takich jak temperatura, na formowanie termicznych tlenków azotu, ze szczególnym uwzględnieniem chemii procesu. Wykorzystanie metod numerycznych do przewidywania produktów spalania, m.in. NOx, jest niezwykle istotne w aspekcie ekologicznym i ekonomicznym. (abstrakt oryginalny)
EN
This paper treats about the problem of nitrogen oxides formation in the process of natural gas combustion. The analysis of the influence of selected combustion parameters on the concentration of NO, N2O and NO2 in the combustion products was done. From many factors determining NOx formation two was selected, ie temperature and residence time at the highest temperature zone, considering them to be particularly important. Detailed analysis of the absolute rate of NOx for various combustion temperatures was done with the use of commercial software CHEMKIN-PRO. Moreover, the paths of formation of above- mentioned compounds were determined. The main goal of the research is to analyze the impact of selected parameters of combustion process, such as temperature, on formation of thermal nitrogen oxides, with special emphasis on the chemistry of the process. The use of numerical methods to predict the products of combustion process, especially NOx, is of great importance in terms of ecological and economical aspects. (original abstract)
Słowa kluczowe
Rocznik
Numer
Strony
445--460
Opis fizyczny
Twórcy
  • Czestochowa University of Technology, Poland
autor
  • Czestochowa University of Technology, Poland
  • Czestochowa University of Technology, Poland
Bibliografia
  • Abián, M.; Peribáñez, E., Millera, A.; Bilbao, R.; Alzueta, M.U. (2014). Impact of nitrogen oxides (NO, NO2, N2O) on the formation of soot. Combust. Flame 161(1): 280-287. DOI: 10.1016/j.combustflame.2013.07.015.
  • Adamczuk, M. (2010). Prediction of chemical composition of combustion products in reheating furnaces using the CHEMKIN-PRO software. Metallurgist-Metallurgical News 3: 102-105.
  • Adamczuk, M. (2011). The requirements of computational art in terms of numerical modelling of chemical composition of combustion products. Modeling Engineering 10(41): 453-462. Available at: http://www.kms.polsl.pl/mi/pelne_10/54.pdf. Accessed 24 February 2015.
  • Bulewicz, E.M. (2000). Nitrogen oxides formed during the combustion. In: Kordylewski, W. (ed.). Low-emission techniques of combustion in energy sector. Wrocław, Poland: University of Technology.
  • Burcat, A.; Gardiner, W.C. (2000). Gas phase combustion chemistry. New York: Springer. Available at: http://www.technion.ac.il/~aer0201. Accessed 15 January 2015.
  • Curran, H.J.; Gaffuri, P.; Pitz, W.J.; Westbrook, C.K. (2002). A comprehensive modeling study of iso-octane oxidation. Combust. Flame., 129: 253-80. Available at: http://www-cms.llnl. Accessed 15 January 2015.
  • De Soete, G. (1974). Overall reaction rate of NO and N2 formation from fuel nitrogen. 15th Combustion Symposium, Tokyo, Japan: 1011-1024. DOI: 10.1016/S0082-0784(75)80374-2.
  • Fenimore, C.P. (1971). Formation of nitric oxide in premixed hydrocarbon flames. Proceedings of 13-th Symposium (Int.) on Combustion, The Combustion Institute, Pittsburgh: 373-380.
  • Gradoń, B. (2003). The role of the nitrous oxide in modelling of the NO emission from combustion processes of gaseous fuels in high temperature furnaces. Gliwice, Poland: Scientific Papers of Silesian University of Technology.
  • Hill, S.C.; Smoot, L.D. (2000). Modeling of nitrogen oxides formation and destruction in combustion systems. Prog. Energy Combust. Sci. 26: 417-458. DOI: 10.1016/S0360-1285(00)00011-3.
  • Konnov, A.A. (2000). Detailed reaction mechanism for small hydrocarbons combustion. Release 0.5. Available at: http://homepages.vub.ac.be/_akonnov
  • Kordylewski, W. (Eds.), (2000). Low-emission techniques of combustion in energy sector. Wrocław, Poland: University of Technology. Polish.
  • Magdziarz, A.; Wilk, M.; Zajemska, M. (2011). Modelling of pollutants from the biomass combustion process. Chem. Process Eng. 32(4): 423-433. DOI: 10.2478/v10176-011-0034-2.
  • Miller, J.D.; Bowman, C.T. (1989). Mechanism and modeling of nitrogen chemistry in combustion. Prog. Energy Combust. Sci. 15: 287-338. DOI: 10.1016/0360-1285(89)90017-8.
  • Rodat, S.; Abanades, S.; Coulié, J.; Flamand, F. (2009). Kinetic modelling of methane decomposition in a tubular solar reactor. Chem. Eng J. 146: 120-127. DOI: 10.1016/j.cej.2008.09.008.
  • Simmie, J.M. (2003). Detailed chemical kinetic models for the combustion of hydrocarbon fuels. Prog. Energy Combust. Sci. 29: 599-634. DOI: 10.1016/S0360-1285(03)00060-1.
  • Smith, G.P.; Golden, D.M.; Frenklach, M.; Moriarty, N.W.; Eiteneer, B.; Goldenberg, M.; Bowman, C.T.; Hanson, R.K.; Song, S.; Gardiner, W.C.; Lissianski, V.V.; Qin, Z. (2002). Available at: http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/. Accessed 17 January 2015.
  • Weston, K.C. (2000). Energy conversion. Brooks/Cole. Available at: http://www.personal.utulsa.edu/ ~kenneth-weston/. Accessed 17 January 2015.
  • Wilk, R. (2000). The foundations of low-emission combustion. Katowice, Poland: Publishing house Gnome.
  • Zajemska, M.; Musiał D.; Poskart A. (2014). Application of Chemkin and Comsol programs in the chemical composition calculations of natural gas combustion products. Combust. Sci. Technol. 186: 153-172. DOI: 10.1080/00102202.2013.854206.
  • Zajemska, M.; Musiał D.; Poskart A. (2014). Effective methods of reduction of nitrogen oxides concentration during the natural gas combustion. Environ. Technol. 35(5): 602-610. DOI: 10.1080/09593330.2013.839722.
  • Zajemska, M.; Poskart, A. (2013). Applicability of numerical methods for predicting and reducing the emission of pollutants from combustion plants used in chemical and refinery industries. Przem. Chem. 92(3): 357-361.
  • Zajemska, M.; Poskart, A. (2013). Prediction of the chemical composition of combustion products in metallurgical heat furnaces with numerical methods use. La Metallurgia Italiana 10: 33-40.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.ekon-element-000171566994

Zgłoszenie zostało wysłane

Zgłoszenie zostało wysłane

Musisz być zalogowany aby pisać komentarze.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.