การควบคุม NOx ในโรงงานอุตสาหกรรม

• Facebook
• Twitter
• Line

การเกิด NO_x ในอุตสาหกรรม มีแหล่งกำเนิดหลักจากกระบวนการเผาไหม้ โดยเฉพาะหม้อไอน้ำที่มีการใช้งานเกือบทุกโรงงาน บางครั้งก็เป็นปัญหาชวนปวดหัวในการควบคุมให้การปล่อยออกจากปล่องระบายอากาศผ่านเกณฑ์มาตรฐานตามที่กฎหมายกำหนด เรามาดูกันสิว่ามีวิธีไหนบ้างที่จะช่วยควบคุมการเกิด  NO_x

1. เลือกเชื้อเพลิงที่มีส่วนประกอบของไนโตรเจนน้อย
2. ควบคุมปริมาณออกซิเจนในบริเวณที่เกิดการเผาไหม้ ไม่ให้มากจนเกินไป
3. ควบคุมระยะเวลาการคงอยู่ของก๊าซจากการเผาไหม้ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงให้ สั้นลง
4. ลดอุณหภูมิการเผาไหม้ลง และควบคุมไม่ให้มีบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงเฉพาะบางจุด

การเลือกเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพดี มีไนโตรเจนต่ำเป็นหนทางที่ดีที่สุด แต่ถ้าไม่ใช่เจ้าของโรงงานก็ต้อง ลองใช้วิธี ปรับปรุงการเผาไหม้ ดูนะคะ

           การปรับปรุงการเผาไหม้ มี 3 วิธี หลัก ดังนี้

• ปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการเผาไหม้

1. การเผาไหม้โดยใช้อัตราอากาศต่ำ ทำให้ปริมาณอากาศส่วนเกินน้อยลง (เผาไหม้ด้วยปริมาณอากาศใกล้เคียงทฤษฎี) ได้ผลดีในเชิงประหยัดพลังงานด้วย แต่!! ต้องระวังนะคะ ถ้าลดอากาศต่ำจนเกินไปก็จะทำให้เกิดเขม่าได้ง่าย
2. การลดโหลดความร้อนในห้องเผาไหม้ โดยการลดอุณหภูมิภายในเตาและอุณหภูมิเปลวไฟ แต่!!! ก็อาจจะทำให้ผลผลิตของเตาและหม้อไอน้ำลดลง
3. ลดอุณหภูมิการอุ่นอากาศ ถ้าลดอุณหภูมิก็สามารถลดปริมาณ NO_x ได้ แต่!!! ก็อาจจะทำให้ผลผลิตของเตาและหม้อไอน้ำลดลง เช่นกัน

• วิธีการปรับปรุงอุปกรณ์เผาไหม้ วิธีนี้อาจต้องปรับโครงสร้างซึ่งยุ่งยากพอสมควร แต่ก็ยั่งยืนนะคะ

1. การเผาไหม้แบบสองขั้นตอน อากาศสำหรับการเผาไหม้จะถูกแยกจ่ายเข้าไปสองครั้ง ครั้งแรกจ่ายอากาศปริมาณเพียง 80 – 90 % ของปริมาณอากาศตามทฤษฎี จากนั้นจึงจ่ายส่วนที่ไม่เพียงพอในขั้นตอนที่สอง เพื่อให้เกิดการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ของทั้งระบบ วิธีนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่!!! ต้องระวังการเกิดการเผาไหม้ไม่สม่ำเสมอเกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
2. การเผาไหม้แบบหมุนเวียนไอเสียกลับ ไอเสียจากการเผาไหม้บางส่วนจะถูกนำไปใช้ในการเผาไหม้ วิธีนี้จะใช้ได้ผลกับ Thermal NO_x และต้องติดตั้งพัดลมเป่าไอเสียกลับหรือท่อต่าง ๆ เพิ่มขึ้น
3. การเผาไหม้แบบ Concentration การเผาไหม้แบบนี้จะมี Burner หลายอัน วัตถุประสงค์เดียวกับการเผาไหม้สองขั้นตอน ข้อเสียของวิธีนี้ คือ การควบคุมการเผาไหม้จะซับซ้อนและยุ่งยาก ยากต่อการนำไปใช้จริง
4. การพ่นน้ำหรือไอน้ำเข้าไปในเปลวไฟจาการการเผาไหม้ จะทำให้ความร้อนแฝง และSensible heat ถูกนำมาใช้ประโยชน์ทำให้ปริมาณความร้อนกลับเพิ่มขึ้นมาอีก วิธีนี้จะมีประสิทธิภาพในการลด Thermal NO_x ได้ดีเทียบเท่ากับปริมาณการฉีดน้ำเข้าไป แต่ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำก็ลดลงเนื่องจากสูญเสียความร้อนไปกับความชื้นในไอเสีย และใช้ไม่ได้ผลกับการลด NO_x  ในการใช้น้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิง
5. Low NO_x  Burner  เป็นการพัฒนาและนำกลไกวิธีการต่าง ๆ ตามทฤษฎี มาใช้จริง เช่น การลดความเข้มข้นของออกซิเจน การลดอุณหภูมิสูงสุดของเปลวไฟ การลดระยะเวลาที่ก๊าซตกค้างอยู่ในช่วงที่มีอุณหภูมิสูงให้สั้นลง เหล่านี้นำมาผสมผสานผลิต Burner เพื่อลด NO_x
6. วิธีกำจัดออกไซด์ของไนโตรเจนภายในเตา ใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยา Reduction ของ NO_x   วิธีนี้ใช้ได้ผลดีกับเชื้อเพลิงที่เป็นถ่านหินละเอียด วิธีนี้เป็นการเผาไหม้ถึงสามครั้ง

• เทคโนโลยีในการกำจัดกำมะถัน และออกไซด์ของไนโตรเจนพร้อมกัน

1. วิธีใช้ Activated Carbon วิธีนี้จำกัดออกไซด์กำมะถัน และออกไซด์ของไนโตรเจนพร้อมกัน โดย SO_x จะถูกดูดซับด้วย Activated Carbon ส่วน NO_x  จะเกิดปฏิกิริยา Reduction กลายเป็นไนโตรเจนด้วย NH₃ โดยมี Activated Carbon เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
2. วิธีฉายลำอิเลคตรอน กำจัดออกไซด์กำมะถัน และออกไซด์ของไนโตรเจน โดยการเติม NH₃ ลงไปในไอเสีย แล้วฉายลำอิเล็ตรอนลงไปเพื่อให้ SO_x  กลายเป็นแอมโมเนียมซัลเฟต และ  NO_x  กลายเป็นแอมโมเนียมไนเตรต