Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa: Kirjallisuustutkimus

Jukka Leppälahti

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Kaasuttamalla kiinteä polttoaine sekä jäähdyttämällä ja puhdistamalla kaasu voidaan valmistaa puhdasta polttoainetta, jonka polton ympäristöpäästöt ovat samansuuruisia kuin maakaasun polton. Raakakaasun tai osittain puhdistetun kaasun poltossa voi kuitenkin syntyä merkittäviä määriä typen oksideja, jotka ovat peräisin pääasiassa polttoaineen typestä. Polttoaineen typpi muodostaa kaasuttimissa erilaisia typen yhdisteitä, jotka kulkeutuvat höyryinä erilaisten kaasun kuumapuhdistimien läpi. Kaasun kuumapuhdistusta on esitetty sovellettavaksi kehitteillä olevissa kaasutukseen ja kombiprosessiin perustuvissa voimalaitoskonsepteissa. Puhtaan kaasutuskaasun polton savukaasujen typpioksidipitoisuus on 1 - 25 ppm pienlämpöarvoisen kaasun poltossa ja 30 - 280 ppm keskilämpöarvoisen kaasun poltossa. Biomassan vastavirtakaasutuksessa ja poltossa on raakakaasun typpioksidipitoisuudeksi mitattu 400 - 1200 ppm. Saatavilla olevat vertailukelpoiset luvut kivihiilestä valmistetun kaasun poltossa ovat 130 - 300 ppm. Typpiyhdisteiden määrä kaasussa vaihtelee paljon kaasutusprosessin mukaan. Tärkeimmät kaasun typpiyhdisteet ovat NH3 ja HCN. Ammoniakkiin sitoutuneen typen määrä on kiinteäkerroskaasutuksessa ollut 10 - 60 % koko polttoaineen typestä, kun kaasutusaineena on ollut ilma. Vetysyanidia on yleensä kertaluokkaa vähemmän, 1 - 4 %. Leijukerroskaasutuksessa ammoniakin määrä on saatavilla olevien mittaustulosten mukaan ollut 14 - 60 % prosessista riippuen. Biomassan kaasutuksessa saattaa lisäksi tervaan sitoutuneen typen osuus olla merkittävä. Kaasutuksen prosessiparametrien vaikutuksesta typpiyhdisteiden määrään on liian vähän tietoa. Päästöjen minimoimiseksi tulisi polttoaineen typestä muodostuvan N2:n osuus maksimoida jo kaasuttimessa.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages76
ISBN (Print)951-38-3071-3
Publication statusPublished - 1988
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number825
ISSN0358-5085

Keywords

  • gaseous fuels
  • gasification
  • peat
  • coal
  • nitrogen oxides
  • combustion

Cite this

Leppälahti, J. (1988). Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa: Kirjallisuustutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 825
Leppälahti, Jukka. / Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa : Kirjallisuustutkimus. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 825).
@book{28066217b0264e43af5d2354667f1c8f,
title = "Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa: Kirjallisuustutkimus",
abstract = "Kaasuttamalla kiinte{\"a} polttoaine sek{\"a} j{\"a}{\"a}hdytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} ja puhdistamalla kaasu voidaan valmistaa puhdasta polttoainetta, jonka polton ymp{\"a}rist{\"o}p{\"a}{\"a}st{\"o}t ovat samansuuruisia kuin maakaasun polton. Raakakaasun tai osittain puhdistetun kaasun poltossa voi kuitenkin synty{\"a} merkitt{\"a}vi{\"a} m{\"a}{\"a}ri{\"a} typen oksideja, jotka ovat per{\"a}isin p{\"a}{\"a}asiassa polttoaineen typest{\"a}. Polttoaineen typpi muodostaa kaasuttimissa erilaisia typen yhdisteit{\"a}, jotka kulkeutuvat h{\"o}yryin{\"a} erilaisten kaasun kuumapuhdistimien l{\"a}pi. Kaasun kuumapuhdistusta on esitetty sovellettavaksi kehitteill{\"a} olevissa kaasutukseen ja kombiprosessiin perustuvissa voimalaitoskonsepteissa. Puhtaan kaasutuskaasun polton savukaasujen typpioksidipitoisuus on 1 - 25 ppm pienl{\"a}mp{\"o}arvoisen kaasun poltossa ja 30 - 280 ppm keskil{\"a}mp{\"o}arvoisen kaasun poltossa. Biomassan vastavirtakaasutuksessa ja poltossa on raakakaasun typpioksidipitoisuudeksi mitattu 400 - 1200 ppm. Saatavilla olevat vertailukelpoiset luvut kivihiilest{\"a} valmistetun kaasun poltossa ovat 130 - 300 ppm. Typpiyhdisteiden m{\"a}{\"a}r{\"a} kaasussa vaihtelee paljon kaasutusprosessin mukaan. T{\"a}rkeimm{\"a}t kaasun typpiyhdisteet ovat NH3 ja HCN. Ammoniakkiin sitoutuneen typen m{\"a}{\"a}r{\"a} on kiinte{\"a}kerroskaasutuksessa ollut 10 - 60 {\%} koko polttoaineen typest{\"a}, kun kaasutusaineena on ollut ilma. Vetysyanidia on yleens{\"a} kertaluokkaa v{\"a}hemm{\"a}n, 1 - 4 {\%}. Leijukerroskaasutuksessa ammoniakin m{\"a}{\"a}r{\"a} on saatavilla olevien mittaustulosten mukaan ollut 14 - 60 {\%} prosessista riippuen. Biomassan kaasutuksessa saattaa lis{\"a}ksi tervaan sitoutuneen typen osuus olla merkitt{\"a}v{\"a}. Kaasutuksen prosessiparametrien vaikutuksesta typpiyhdisteiden m{\"a}{\"a}r{\"a}{\"a}n on liian v{\"a}h{\"a}n tietoa. P{\"a}{\"a}st{\"o}jen minimoimiseksi tulisi polttoaineen typest{\"a} muodostuvan N2:n osuus maksimoida jo kaasuttimessa.",
keywords = "gaseous fuels, gasification, peat, coal, nitrogen oxides, combustion",
author = "Jukka Lepp{\"a}lahti",
year = "1988",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3071-3",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "825",
address = "Finland",

}

Leppälahti, J 1988, Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa: Kirjallisuustutkimus. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, no. 825, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa : Kirjallisuustutkimus. / Leppälahti, Jukka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 825).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa

T2 - Kirjallisuustutkimus

AU - Leppälahti, Jukka

PY - 1988

Y1 - 1988

N2 - Kaasuttamalla kiinteä polttoaine sekä jäähdyttämällä ja puhdistamalla kaasu voidaan valmistaa puhdasta polttoainetta, jonka polton ympäristöpäästöt ovat samansuuruisia kuin maakaasun polton. Raakakaasun tai osittain puhdistetun kaasun poltossa voi kuitenkin syntyä merkittäviä määriä typen oksideja, jotka ovat peräisin pääasiassa polttoaineen typestä. Polttoaineen typpi muodostaa kaasuttimissa erilaisia typen yhdisteitä, jotka kulkeutuvat höyryinä erilaisten kaasun kuumapuhdistimien läpi. Kaasun kuumapuhdistusta on esitetty sovellettavaksi kehitteillä olevissa kaasutukseen ja kombiprosessiin perustuvissa voimalaitoskonsepteissa. Puhtaan kaasutuskaasun polton savukaasujen typpioksidipitoisuus on 1 - 25 ppm pienlämpöarvoisen kaasun poltossa ja 30 - 280 ppm keskilämpöarvoisen kaasun poltossa. Biomassan vastavirtakaasutuksessa ja poltossa on raakakaasun typpioksidipitoisuudeksi mitattu 400 - 1200 ppm. Saatavilla olevat vertailukelpoiset luvut kivihiilestä valmistetun kaasun poltossa ovat 130 - 300 ppm. Typpiyhdisteiden määrä kaasussa vaihtelee paljon kaasutusprosessin mukaan. Tärkeimmät kaasun typpiyhdisteet ovat NH3 ja HCN. Ammoniakkiin sitoutuneen typen määrä on kiinteäkerroskaasutuksessa ollut 10 - 60 % koko polttoaineen typestä, kun kaasutusaineena on ollut ilma. Vetysyanidia on yleensä kertaluokkaa vähemmän, 1 - 4 %. Leijukerroskaasutuksessa ammoniakin määrä on saatavilla olevien mittaustulosten mukaan ollut 14 - 60 % prosessista riippuen. Biomassan kaasutuksessa saattaa lisäksi tervaan sitoutuneen typen osuus olla merkittävä. Kaasutuksen prosessiparametrien vaikutuksesta typpiyhdisteiden määrään on liian vähän tietoa. Päästöjen minimoimiseksi tulisi polttoaineen typestä muodostuvan N2:n osuus maksimoida jo kaasuttimessa.

AB - Kaasuttamalla kiinteä polttoaine sekä jäähdyttämällä ja puhdistamalla kaasu voidaan valmistaa puhdasta polttoainetta, jonka polton ympäristöpäästöt ovat samansuuruisia kuin maakaasun polton. Raakakaasun tai osittain puhdistetun kaasun poltossa voi kuitenkin syntyä merkittäviä määriä typen oksideja, jotka ovat peräisin pääasiassa polttoaineen typestä. Polttoaineen typpi muodostaa kaasuttimissa erilaisia typen yhdisteitä, jotka kulkeutuvat höyryinä erilaisten kaasun kuumapuhdistimien läpi. Kaasun kuumapuhdistusta on esitetty sovellettavaksi kehitteillä olevissa kaasutukseen ja kombiprosessiin perustuvissa voimalaitoskonsepteissa. Puhtaan kaasutuskaasun polton savukaasujen typpioksidipitoisuus on 1 - 25 ppm pienlämpöarvoisen kaasun poltossa ja 30 - 280 ppm keskilämpöarvoisen kaasun poltossa. Biomassan vastavirtakaasutuksessa ja poltossa on raakakaasun typpioksidipitoisuudeksi mitattu 400 - 1200 ppm. Saatavilla olevat vertailukelpoiset luvut kivihiilestä valmistetun kaasun poltossa ovat 130 - 300 ppm. Typpiyhdisteiden määrä kaasussa vaihtelee paljon kaasutusprosessin mukaan. Tärkeimmät kaasun typpiyhdisteet ovat NH3 ja HCN. Ammoniakkiin sitoutuneen typen määrä on kiinteäkerroskaasutuksessa ollut 10 - 60 % koko polttoaineen typestä, kun kaasutusaineena on ollut ilma. Vetysyanidia on yleensä kertaluokkaa vähemmän, 1 - 4 %. Leijukerroskaasutuksessa ammoniakin määrä on saatavilla olevien mittaustulosten mukaan ollut 14 - 60 % prosessista riippuen. Biomassan kaasutuksessa saattaa lisäksi tervaan sitoutuneen typen osuus olla merkittävä. Kaasutuksen prosessiparametrien vaikutuksesta typpiyhdisteiden määrään on liian vähän tietoa. Päästöjen minimoimiseksi tulisi polttoaineen typestä muodostuvan N2:n osuus maksimoida jo kaasuttimessa.

KW - gaseous fuels

KW - gasification

KW - peat

KW - coal

KW - nitrogen oxides

KW - combustion

M3 - Report

SN - 951-38-3071-3

T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita

BT - Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Leppälahti J. Typpioksidien muodostuminen kaasutuksessa ja kaasun poltossa: Kirjallisuustutkimus. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 76 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita; No. 825).