천연가스 처리에서 유정 가스는 일반적으로 탄화수소 응축수 및 물을 제거하기 위해 필드 분리기 장치를 통과합니다. 황화수소가 존재하는 경우, 가스가 활용되기 전에 아민 용액에 흡수되는 감미료 공정을 사용하여 종종 제거됩니다. 아민 재생기의 오버 헤드는 종종 열 산화 공정 (소각로라고도 함)로 보내지며, H2S 및 기타 가연물은 산화되어 이산화황, 이산화탄소 및 수증기를 형성하고 상승 된 스택을 통해 대기로 배출됩니다. 글리콜 탈수기, 황 회수 장치 및 기타 공정은 또한 H2S 및 CO의 허용 할 수없는 수준을 가진 테일가스 또는 배출 가스뿐만 아니라 완화가 필요한 VOC를 생성 할 수 있습니다. 탱크 통풍구는 때때로 가스가 대기로 방출되기 전에 처리가 필요합니다. 소각로는 종종 H2S 및 기타 가연물의 효과적인 파괴를 달성하는 가장 간단하고 비용 효율적인 방법입니다.
폐가스 스트림.
열 산화기의 기능은 폐가스의 연소 반응이 지속되고 완료될 수 있는 환경을 제공하는 것이다. 연소실 온도는 연소 반응의 완료를 보장하기에 충분히 높지만 연소실의 내화 라이닝을 손상시킬 만큼 충분히 높지는 않은 온도를 유지하기 위해 버너의 소성 속도를 조절함으로써 제어된다. 적절하게 설계된 소각로는 일반적으로 폐가스 주입 지점에서 챔버의 끝까지 일초를 초과하는 연소 챔버 내의 체류 시간을 제공하도록 크기가 조정된다. 이를 통해 열 산화 공정은 처리 된 연도 가스가 대기로 분산되기 전에 모든 폐가스를 소각 할 수 있습니다.
성공적인 설치
성공적인 초저녹스 버너 설치한 한 가지 예시는 캐나다 정유소에서 작동하는 황 회수 장치 (SRU) 테일 가스 열 산화 공정에 있습니다. 테일 가스 폐기물 스트림은 평균 400ppmv를 초과하는 암모니아 (NH3)의 상당한 농도를 함유했다. 고온, 고산소 환경에서 연소되는 경우, 결합된 질소의 양은 30% 이상의 속도로 녹스로 전환될 수 있습니다. 그러나, 초저녹스 버너 설계와 함께 초과된 공기의 양을제어한 전문 폐가스 분사 방법을 사용함으로써, 표 1의 테스트 결과를 보면 결합된 열 녹스(NOx) + 연료 결합 녹스(NOx)는 3% 산소에서 18.5 ppmv임을 보여준다.
도전
그림 1에 표시된 것과 유사한 초저녹스 버너는 공정 히터에서 처음 구현되었으며 10년 이상 히터 응용 분야에서 성공적으로 사용되었습니다. 그러나 초저녹스 버너 설계를 열 산화 공정 시 적용 할 때 몇 가지 요소를 고려해야합니다.
특정 폐가스는 화학적으로 결합된 질소를 포함하는 성분, 예컨대 암모니아 또는 아민을 포함할 수 있다. 결합된 질소가 과량의 공기 환경에서 연소될 때, 질소의 상당 부분이 복잡한 연쇄 반응을 통해 NOx로 전환된다. 이 반응은 열적 NOx 반응의 높은 활성화 에너지를 포함하지 않기 때문에, 더 낮은 온도에서 발생할 수 있다. 이러한 상황에서, 초저 NOx 버너는 결합된 질소를 NOx로의 전환을 완화시키는 용액만큼 효과적이지 않다. 대안으로, 상당한 결합 질소를 가진 폐기물 또는 연료는 일반적으로 초기 대량론적 연소 구역 다음에 산화 구역이 뒤따르는 다단계 공정을 사용하여 소각됩니다.
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