Estudio del proceso de reburning como método de reducción de las emisiones de no en aplicaciones a bajas temperaturas

Abstract

El objetivo global del trabajo es el estudio, tanto desde un punto de vista experimental como de modelado cinético, del proceso de reburning como método de reducción de las emisiones de NOx en aplicaciones a bajas temperaturas (<1200 grados C), utilizando diferentes hidrocarburos como combustibles de reburning. La experimentación de reburning se ha centrado en el estudio de la influencia de las principales variables que intervienen en el proceso sobre la reducción de NO y sobre la distribución de las especies nitrogenadas y carbonadas a la salida de la zona de reburning (NO, HCN, CH4, CO Y CO2). Se han utilizado diferentes hidrocarburos (gas natural, metano, etano, etileno y acetileno) como combustibles de reburning, lo que ha permitido analizar la influencia del tipo de combustible sobre los resultados obtenidos. Para cada uno de ellos, se ha estudiado la influencia de la temperatura y de las cantidades de oxígeno y combustible de reburning a la entrada de la zona de reburning, las cuales determinan la estequiometría. Además, se ha analizado también el efecto de la dilución de los reactantes. En el estudio teórico realizado, en primer lugar, se ha analizado la aplicabilidad de los modelos cinéticos existentes en la bibliografía a los resultados experimentales obtenidos en este trabajo. Dado que ninguno de estos modelos ha permitido predecir adecuadamente los datos experimentales obtenidos, se ha considerado necesario desarrollar un modelo cinético propio. El punto de partida ha sido un mecanismo detallado que incluye la química de los hidrocarburos C2 y de las especies nitrogenadas, en el que se han realizado análisis de sensibilidad para las especies más importantes, así como de velocidad de reacción. Considerando los resultados obtenidos de estos análisis se han realizado diferentes modificaciones hasta llegar a un modelo cinético detallado que consta de 489 reacciones y 87 especies químicas. Est