NO_x in der Feuerung

Stickoxide werden in der Regel entsprechend ihrer Quellen und ihres Bildungsmechanismus in 3 Arten unterteilen:.

• thermisches NO_x
• Brennstoff- oder fuel-NO_x
• promptes NO_x

Hierbei sind letztlich die Konzentrationen von N₂ und O als auch die Temperatur maßgebliche Einflussfaktoren:.Die in diesem Zusammenhang erwähnte „NO_x“ setzen sich in der Feuerung zu etwa 95% NO und 5% NO₂ zusammen. Mit Hilfe der Reaktionskinetik lässt sich die Änderung der Konzentrationen des NO_x beschreiben.

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Der Exponentialterm ist der Ansatz über die Arrhenius-Gleichung, c_N2 und c_O die Konzentrationen zu Beginn der Reaktion.

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Auswirkungen von Stickoxiden

• Reizung und Schädigung der Atmungsorgane (insbesondere Stickstoffdioxid)
• Entstehung des Sauren Regens : Bildung von Salpetersäure (HNO₃) durch Reaktion von (NO₂ + OH → HNO₃) oder durch Aufnahme von N₂O₅ in Aerosolpartikel und nachfolgender Bildung von NO₃^- in der flüssigen Phase.

• Smogbildung
• Ozonbildung unter Einfluss von UV-Strahlung

Brennstoff-NO_x

Die mitgeführte Menge an Stickstoff ist stark brennstoffabhängig, dementsprechend variieren auch die durch die Verbrennung entstehenden Anteile von thermischem und Brennstoff-NO_x im Rauchgas.Quelle dieser NO_x-Art sind die im Brennstoff gebundenen Anteile an Stickstoff, die während der Verbrennung in NO_x umgesetzt werden.

Einige Beispiele sind (Anteile in %):.

Brennstoff	therm. NOx	BS-NOx aus flüchtigen Bestandteilen	BS-NOx aus Koks
Gas	100	-	-
Schweröl	40-60	60-40	-
Steinkohle Trockenfeuerung	10-30	50-70	20-30
Steinkohle Schmelzfeuerung	40-60	30-40	10-20
Braunkohle	<10	>80	<10

Wesentliche Quelle für Brennstoff-NO_x sind die flüchtigen Bestandteile des Brennstoffes.

N₂ und NO können mit Kohlenwasserstoff-Radikalen (CH_n) eine Rückreaktion zu HCN durchlaufen („Reburning“) und hierbei wieder zu NO oder aber zu molekularem Stickstoff (N₂) umsetzen. N₂ führen. Hierbei durchläuft der mitgeführte Brennstoff mehrere Reaktionsschritte, die über Blausäure (HCN) und Hydrazin (NH_n) zu NO bzw.
Brennstoff-NO_x entsteht ab Temperaturen um etwa 800°C vorwiegend in den Flammenfronten der Feuerungsanlagen. Dadurch erhöht sich in der Summe die Menge an molekularem Stickstoff. Diesen Effekt macht man sich in der so genannten „Brennstoff-Stufung“, einer primären Schadstoff Minderungsmaßnahme, zu Nutze.