مطالعه‌ تأثیر نوع سوخت و جریان هوا بر میزان تولید محصولات گازی در احتراق مشعل‌ها

نوع مقاله: علمی ترویجی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

هدف اصلی این تحقیق بررسی تأثیر وزش باد و نوع گاز سوختی به کار رفته در تولید آلاینده‌های دی اکسید کربن، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن های نسوخته و مطالعه اثر کیفی این تغییرات بر رنگ و ساختار شعله دراحتراق مشعل گازی است. برای این منظور از احتراق ترکیب‌های مختلف سوخت‌های گاز طبیعی، بوتان و پروپان در یک مشعل گازی در ابعاد آزمایشگاهی برای انجام آزمایش‌ها استفاده شد. نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش‌ها نشان داد که هم وزش باد و هم‌تغییر ترکیب سوخت بر تولید محصولات حاصل از احتراق تأثیرگذار هستند. با کاهش جرم مولکولی سوخت تولید هر سه ترکیب کربن دی اکسید، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن های نسوخته کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش سرعت جریان هوا بر مشعل میزان تولید ترکیبات کاهش می‌یابد. البته شدت تأثیر در مورد ترکیب کربن دی اکسید به‌مراتب شدیدتر بوده و در مورد اکسیدهای نیتروژن کمتر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of the effect of the fuel type and air flow on the combustion products of gas flares

چکیده [English]

The main objective of this research is to study the effect of wind blowing and type of fuels on the production of CO2, NOx and THC in gas flares combustion and qualitative study the effect of these changes on the flame structure and color. For this purpose, a pilot scale gas flare was used for carrying out the experiments and fed by different combination of natural gas, propan and butane. The results of the experiments showed that both wind and the fuel compositions are effective. By reducing the molecular weight of the gas fuel, the production of NOx, CO2 and THC reduced. Also, the rate of the productuions reduced with the increasing speed of the air flow. Of course, the intensity of the effect on the CO2 Changse was more than of NOx.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gas Flare
  • Combustion Process
  • CO2
  • NOx
  • THC
  1. D. Kahforoushan, J. Bezaatpour, E. Fatehifar, Effect of Various Parameters on Emission Factors of Gas Flares, Iranian Journal of Chemical Engineering, 11(3), 2014, pp. 59-66.
  2. D. Kahforoushan, E. Fatehifar, J. soltan, The Estimation of CO2 emission factors for combustion sources in oil and gas processing plants, Energy Sources, Part A Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 33)3(, 2011, pp. 202 — 210.
  3. A Talebi, E. Fatehifar, R. Alizadeh , D. Kahforoushan, Evaluation and estimation of practical gaseous pollutants emission factors for gas flares, International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010), Penang, Malaysia, 2010.
  4. A. Talebi, E. Fatehifar, R. Alizadeh and D. Kahforoushan, Estimation and evaluation of new CO, CO2 and NOx emission factors for gas flares using pilot scale flare, Energy Sources, Part A Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 36, 2014, pp. 719 -726.
  5. Leahey, D.M., Preston, K. and Strosher, M, Theoretical and Observational Assessments of Flare Efficiencies, Journal of Air and Waste Management Association,51(12), 2001, pp.1610-1616.
  6. EPA, Compilation of Air Pollutant Emission Factors, vol. 1: Stationary Point and Area Sources , 5th Ed., (AP-42), Section 13.5: Industrial Flares, U.S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, North Carolina, USA, 1993.
  7. Z. R. Lazic, Design of Experiments in Chemical Engineering: A Practical Guide, New York ,WILEY-VCH Verlag GmbH and Co., 2004.
  8. D.C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, 4th. Ed., New York, Wiley, 1997.
  9.        S. C. Hill and L. D. Smoot, Modeling of Nitrogen Oxides Formation and Destruction in Combustion System, Progress in Energy Combustion Sience, 26, 2000, pp. 417-458.
  10.        J. A. Sonibare and A. R. Coderre, A Theorical Prediction of Non-methane Gaseous Emissions from Natural Gas Combustion, Energy Policy, 32, 2004, pp. 1653-1665.
  11. D. Kahforoushan, E. Fatehifar, A. Zoveydavi, N. Jafarzadeh Hagighi and S.M. Hedayatzadeh, Evaluation of CO, SO2 and NOx Emission Factors for Gas Flares in Oil and Gas Processing Plants, Petroleum Research, 21(67), 2011, pp.39-49. (in persian)