Oxyde d\'azote

OCright L'oxyde d'azote de de limite se rapporte typiquement à n'importe quel composé binaire de l'oxygène et de l'azote , ou à un mélange de tels compose :
oxyde nitrique (NON), azote (II) oxyde
Bioxyde d'azote (NO2), azote (IV) oxyde
Protoxyde d'azote (N2O)
Trioxyde (N2O3), azote (II de Dinitrogen de , IV) oxyde
Tétroxyde (N2O4), azote de Dinitrogen de (IV) oxyde
Pentoxyde (N2O5), azote de Dinitrogen de (V) oxyde (Note que les trois derniers sont instables.)

Les réactions chimiques qui produisent des oxydes d'azote produisent souvent plusieurs, les proportions selon la réaction spécifique et des conditions. C'est une raison pour laquelle la production secondaire de N2O est indésirable ; les deux autres oxydes stables - qui sont extrêmement toxiques - sont exposés à être produits.

NOx

Le NOx est une limite générique pour des oxydes de mono-azote (NON et NO2). Ces oxydes sont produits pendant la combustion , particulièrement combustion de à températures élevées.

Aux températures ambiantes, les gaz de l'oxygène et d'azote en air ne réagiront pas les uns avec les autres. Dans un moteur à combustion interne , la combustion d'un mélange d'air et de carburant produit les températures de combustion assez haut pour conduire des réactions endothermiques entre l'azote et l'oxygène atmosphériques dans la flamme, rapportant les divers oxydes de l'azote. Dans les secteurs du trafic élevé de véhicule à moteur, comme dans de grandes villes, la quantité d'oxydes d'azote émis dans l'atmosphère peut être tout à fait significative.

En présence de l'oxygène excessif (O2), l'oxyde nitrique (NON) de sera converti en bioxyde d'azote (NO2), avec par temps requis la personne à charge sur la concentration en air comme montré ci-dessous :

Définition sans x et NOy en chimie de l'atmosphère

En chimie de l'atmosphère le terme NOx est employé pour signifier toute la concentration de AUCUN plus le NO2 . Pendant le jour le NON et NO2 sont dans l'équilibre avec le rapport NO/NO2 déterminé par l'intensité du soleil (qui convertit NO2 en AUCUN) et l'ozone (sans lequel réagit pour restituer NO2). Le NON et les NO2 sont également central à la formation de l'ozone troposphérique . Cette définition exclut d'autres oxydes de l'azote tels que le protoxyde d'azote. NOy (azote impair réactif) est défini car la somme sans x plus les composés a produit à partir de l'oxydation sans x qui incluent l'acide nitrique , le nitrate de Peroxyacetyl de . En ces protoxyde d'azote de contexte et ammoniaque ne sont pas considérés en tant que composés azotés réactifs.

Sources industrielles sans x

Les trois sources primaires sans x dans des processus de la combustion :

NOx thermique
carburant NOx
NOx prompt

La formation thermique de NOx, qui est fortement personne à charge de la température, est identifiée comme source la plus appropriée en brûlant le gaz naturel. Le carburant NOx tend à dominer pendant la combustion des carburants, tels que le charbon, qui ont un contenu significatif d'azote, en particulier une fois brûlé dans des chambres de combustion a conçu pour réduire au minimum NOx thermique. La contribution de NOx prompt est normalement considérée négligeable. Une quatrième source, appelée l'alimentation NOx de est associée à la combustion de l'azote actuelle dans le matériel d'alimentation des fours rotatoires de ciment, à entre 300° et 800° ; C, où c'est également un contribuant mineur.

NOx thermique

NOx thermique se rapporte à NOx formé par l'oxydation à hautes températures de l'azote diatomique trouvé en air de combustion. Le taux de formation est principalement une fonction de la température et du temps de séjour de l'azote à cette température. À températures élevées, habituellement au-dessus de 1600°C (2900°F), l'azote moléculaire (N2) et l'oxygène (O2) à l'air de combustion dissocié dans leurs états atomiques et participent dans une série de réactions.

Les trois principales réactions produisant NOx thermique sont :


(de de mécanisme prolongé de Zeldovich ) → de N2 + d'O AUCUN + N
→ de N + d'O2 AUCUN + O
N + → DE L'OH AUCUN + H

chacune des 3 réactions est réversible. Zeldovich était le premier pour suggérer l'importance des deux premières réactions. La dernière réaction de l'azote atomique avec le radical hydroxyle, OH, a été ajoutée par Lavovie, Heywood et Keck au mécanisme et apporte une contribution significiant à la formation de NOxx thermique.

Carburant NOx

La source principale sans production de x à partir du l'azote-roulement remplit de combustible comme certains charbons et l'huile, est la conversion de l'azote attaché de carburant en NOx pendant la combustion. Pendant la combustion, la limite d'azote dans le carburant est libérée pendant qu'un radical libre et forme finalement N2 libre, ou le carburant NOx de numéro peut contribuer pas moins de 50% d'émissions totales en brûlant le pétrole et pas moins de 80% en brûlant le charbon.

Bien que le mécanisme complet ne soit pas entièrement compris, il y a deux chemins primaires de formation. Le premier implique l'oxydation des espèces volatiles d'azote pendant les étapes initiales de la combustion. Pendant le dégagement et avant l'oxydation des composés volatils, l'azote réagit pour former plusieurs intermédiaires qui sont alors oxydés dans le numéro. Si les composés volatils se transforment en une atmosphère de réduction, l'azote évolué peut aisément être fait pour former le gaz d'azote, plutôt que NOx. Le deuxième chemin implique la combustion de l'azote contenue dans la matrice de char pendant la combustion de la partie du char des carburants. Cette réaction se produit beaucoup plus lentement que la phase volatile. Seulement environ 20% de l'azote de char est finalement émis comme NOx, puisqu'une grande partie du NOx qui forme pendant ce processus est réduit à l'azote par le char, qui est carbone presque pur.

NOx prompt

Cette troisième source est attribuée à la réaction de l'azote atmosphérique, N2, avec des radicaux tels que des fragments de C, de ch, et de CH2 dérivés du carburant, où ceci ne peut pas être expliqué par les processus mentionnés ci-dessus de courant ascendant ou de carburant. Se produisant à la partie de la combustion, ceci a comme conséquence la formation des espèces fixes de l'azote telles que NH (monohydride d'azote de ), HCN (cyanure d'hydrogène ), H2CN (cyanure de dihydrogène de ) et NC (cyano radical de ) qui peuvent s'oxyder au numéro. En carburants qui contiennent l'azote, l'incidence de NOx prompt est particulièrement minimale et elle est généralement seulement d'intérêt pour les cibles d'émission les plus harassantes.

Technologies de contrôle de règlement et d'émissions

L'Agence pour la Protection de l'Environnement (EPA) des Etats-Unis de règle et impose des limites d'émission de NOx aux États-Unis dans l'accord à la législation passée par le congrès des Etats-Unis. Le protocole de Kyoto de , ratifié par 54 nations en 1997, réclame une réduction mondiale substantielle des gaz à effet de serre comprenant le protoxyde d'azote.

Les technologies telles que l'oxydation sans flammes (® de de FLOX ) et la combustion étagée par réduisent de manière significative NOx thermique dans des processus industriels. De la basse NOx technologie de Bowin est un hybride de technologie présenter-pré-mélangé-radiante de combustion avec une combustion extérieure importante précédée par une combustion radiante mineure. Dans le brûleur de Bowin de , le gaz d'air et de carburant sont pré-mélangé à un rapport supérieur ou égal à la condition stoechiométrique de combustion. La technologie de l'injection de l'eau de , l'eau wherby est présentée dans la chambre de combustion, devient également des moyens importants sans réduction de x par l'efficacité accrue du processus global de combustion. Alternativement, l'eau (par exemple 10 50%) est émulsionnée dans le carburant- avant l'injection et la combustion. Cette émulsification peut être rendue en ligne (non stabilisé) juste avant l'injection ou comme a baisse-dans le carburant avec les additifs chimiques pour la stabilité à long terme d'émulsion (stabilisée). D'autres technologies, telles que la réduction catalytique sélective (thyristor) de et la réduction non-catalytique sélective (SNCR) de réduisent la combustion NOx de poteau.

L'utilisation de la recirculation de gaz d'échappement et les convertisseurs catalytiques dans des moteurs de véhicule à moteur ont de manière significative les émissions réduites par .

Sources biogéniques

ection-moignon

La fertilisation agricole du et l'utilisation des usines de fixation d'azote du contribuent également au atmosphérique X de NO, en favorisant le fixation de l'azote par des micro-organismes.

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