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燃料が燃焼すると、窒素酸化物はどのように形成されますか?

窒素酸化物(NOx)は、空気中の窒素が高温で酸素と反応すると燃焼中に形成されます。プロセスの内訳は次のとおりです。

1。窒素源:

* 空気: 窒素の主な供給源は空気で、これは約78%の窒素です。

2。高温:

* 燃焼: 燃料を燃やすと、高温が生成されます(通常、1,400°Cまたは2,550°Fを超えます)。この熱は、窒素が反応性になるエネルギーを提供します。

3。酸素との反応:

* 熱nox: これらの高温では、空気中の窒素分子(N2)がバラバラになってから、酸素分子(O2)と反応して、最も一般的な酸化窒素である一酸化窒素(NO)を形成します。

* N2 + O2→2NO

* プロンプトNox: 「プロンプトNox」と呼ばれる別の経路には、燃料中の炭化水素と窒素の迅速な反応、特に低温でのnoが形成されます。

4。さらなる酸化:

* no2: 一酸化窒素(NO)は、酸素の存在下でさらに二酸化窒素(NO2)に酸化することができます。

* 2NO + O2→2NO2

NOX形成に影響する要因:

* 温度: より高い温度は、NOX層を好みます。

* 酸素濃度: 燃焼空気のより多くの酸素は、NOX形成を促進します。

* 燃料組成: より高い窒素含有量(石炭)を備えた燃料は、より多くのNOxを生成します。

* 滞留時間: 高温での滞留時間が長くなると、NOX形成が増加します。

環境への影響:

* 大気汚染: NOXは、スモッグ、酸性雨、呼吸器の問題への主要な貢献者です。

* 気候変動: NOXは、地球温暖化に寄与する温室効果ガスです。

制御NOX排出量:

* 燃焼修正: 低ノックスバーナー、段階的な燃焼、煙道ガスの再循環などの技術は、燃焼中のNOx形成を減らすことができます。

* 戦後制御: 触媒コンバーターと選択的触媒還元(SCR)システムを使用して、排気ガスからNOxを除去します。

要約すると、空気中の窒素が高温で酸素と反応すると燃焼中に窒素酸化物が形成され、NOおよびNO2が形成されます。これらのガスは大気汚染と気候変動に寄与し、排出量を制御することが重要です。

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