Cơ chế xử lý Nox bằng các phản ứng nhiệt độ

Tại những nước Tây Âu Vào vào những năm 80, 90 của thế kỷ 20, trong các lò hơi đốt than có công suất lớn đều được trang bị hệ thống kiểm soát khí ôxit nitơ cho quá trình khử có chọn lọc với chất xúc tác (SCR) (được coi là có sẵn trong thời gian này).

Tuy nhiên,  sau khi các nước Trung và Đông Âu tham gia vào Liên minh Châu Âu (EU), họ bắt buộc phải tuân thủ các giới hạn của EU về khí thải. Và lúc này, quá trình xử lý không chất xúc tác (SNCR) được mọi người quan tâm nhiều hơn vì chi phí của nó thấp so với việc sử dụng các chất xúc tác có chọn lọc khác.

Cả hai quá trình trên đều sử dụng công nghệ kiểm soát và khử Nox sau khi cháy dựa trên phản ứng giữa amoniac và urea, biến chúng thành nitơ và nước.  Điểm khác biệt giữa hai quá trình này là ở hệ thống “cửa sổ nhiệt độ’’. Khi có chất xúc tác thì phản ứng sẽ xảy ra ở nhiệt độ thấp 160 – 350oC, còn không có chất xúc tác thì nhiệt độ sẽ trong khoảng 900 - 1050oC.

Trong quá trình SNCR, các chất phản ứng tồn tại ở dạng dung dịch nước (nước amoniac, urê) hoặc khí (amoniac). Các dung dịch này đều được phun thêm khói nóng để có thể khử tối đa NOx với mức tiêu hao NH3 (amoniac) tối thiểu. Lưu ý việc phân phối đồng đều và hòa trộn tất cả chất phản ứng có trong khói với mức nhiệt độ giới hạn cửa sổ nhiệt độ là phù hợp nhất để đảm bảo việc khử NOx có thể xảy ra một cách thuận lợi.

Dải nhiệt độ tối ưu để quá trình khử NOx tốt nhất, kết hợp với việc tiêu thụ các chất phản ứng ở mức tối thiểu và mức tiêu hao amoniac thấp là khá hẹp và bị phụ thuộc rất nhiều vào các thành phần của khói. Đối với các lò hơi đốt than, nhiệt độ tối ưu nằm trong khoảng từ 960 - 1020oC.