Nyh etsmagasi n från värmeforsk
Foto: Lars Magnell
NYTT PROJEKT
Selektiv Katalytisk Reduktion (SCR) är en effektiv reningsmetod för avlägsning av kväveoxid ur rökgaser. Men den är förhållandevis kostsam. Nu försöker forskarna förenkla metoden så att det kan löna sig att använda den även i mindre biobränsleeldade pannor. Docent Jan Brandin med den kvartsbaserade reaktor som ska göra det möjligt att ”NOx-rena” utan katalytisk bädd.
Katalysatorrening av kväveoxid i mindre pannor Selektiv Katalytisk Reduktion (SCR) är en etablerad metod som används för att rena rökgaser från kväveoxider, NOX . I processen doseras lika mycket ammoniak in i gasen som det redan finns NOX . Detta görs över en fast katalysator, vanligen vanadinpentaoxid eller zeolit. Metoden är mycket effektiv, cirka 90 procent av kväveoxiden i FAKTA rökgaserna kan Vid i princip all förtas bort.
bränning bildas kväveoxider som bidrar till miljöproblemen övergödning, försurning och bildning av marknära ozon. Olika tekniker för att minska dessa utsläpp finns. Den kommersiella teknik som visat sig ge högst reducering av NOXutsläppen är selektiv katalytisk rening (SCR). Reaktionen mellan NOX, syre och ammoniak till kvävgas och vatten katalyseras. Definitionen av en katalysator är att den skall öka reaktionshastighen utan att förändras permanent.
Billigt men sämre Det går också att rena rökgaserna utan katalysator genom så kallade Selektiv Icke Katalytisk Reduktion (SNCR). Även i denna process används ammoniak som injiceras i rökgasen. Detta görs vid en betydligt högre
temperatur, cirka 1 000 grader, i jämförelse med SCR-metodens 350 grader. På grund av den höga temperaturen aktiveras ammoniaken och reagerar bland annat med kväveoxiden och bildar kvävgas. Men det går åt 2–4 gånger mera ammoniak i jämförelse med den katalytiska SCRmetoden. Reningsgraden är också betydligt sämre, inte mer än cirka 60-70 procent. Man kan därför undra varför denna metod överhuvudtaget används. – Den är billig och enkel, konstaterar docent Jan Brandin vid Linnéuniversitetet. Det behövs bara en kyld lans som sticks in i pannan och en styrbar pump som injicerar ammoniaklösning eller urealösning. Vid SCR-rening behövs en katalytisk bädd och denna är dyr. Den tar också plats och speciellt vid biobränsleeldning är livslängden kort. Av den anledningen används inte SCRrening för små bioeldade pannor. Men om man kunde åstadkomma katalytisk NOXrening utan katalytisk bädd borde SCR vara en möjlighet även för de mindre anläggningarna, menar Jan Brandin. Huruvida detta är tekniskt möjligt och ekonomisk försvarbart undersöker han för
närvarande som projektledare i ett nytt Värmeforskprojekt. I de tester som görs delas katalysatorn till ett fint pulver och injiceras i gasen tillsammans med ammoniaken. Katalysatorn bildar då aerosoler och följer med gasen genom pannan och avskiljs i pannans partikelfilter tillsammans med övrigt stoft. – I projektet tittar vi dels på SCR-reaktionen medan partiklarna transporteras genom pannan, och dels på aktiviteten i den filterkaka som bildas när stoftet avskiljs, förklarar Jan Brandin. Filterkakan har den fördelen att den ackumulerar katalysatorn och att den återskapas regelbundet. Det vill säga när tryckfallet blir för stort slås filterkakan bort och en ny börjar byggas upp. Målet är att kostnaden för denna variant av katalytisk rening ska vara i samma storleksordning som icke katalytisk rening och med lika god reningsgrad. – Om projektet visar goda resultat vore nästa steg att driva ett pilotprojekt i en riktig panna, säger Jan Brandin. Projekt A12-207, Aerosolkatalysatorer för industriell gasrening, pågår fram till 2013-12-31. 3