az ammónia égetésének tudománya és technológiája
ez a cikk az ammónia szénmentes üzemanyagként való lehetséges felhasználására összpontosít, és az ammónia égetési technológiájának és annak alapjául szolgáló kémia fejlesztésének legújabb fejleményeit ismerteti. A COP21 Párizsi Megállapodás értelmében az energiatermelés szén-dioxid-mentesítése szükséges a megújuló energiaforrásokból előállított szén-dioxid-semleges és teljes szén-dioxid-mentes üzemanyagok felhasználásával. A hidrogén az egyik ilyen üzemanyag, amely potenciális energiahordozó az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére. A nagy távolságokra történő szállítás és a hosszú ideig tartó tárolás azonban kihívást jelent. Az ammónia viszont 17,8 tömegszázalék hidrogént tartalmaz, és megújuló hidrogénből és levegőtől elválasztott nitrogénből állítható elő. Továbbá, az ammónia termikus tulajdonságai hasonlóak a propánéhoz a forráspont és a kondenzációs nyomás tekintetében, ami vonzóvá teszi hidrogén-és energiahordozóként. Az ammóniát az elmúlt 100 évben műtrágyaként, vegyi nyersanyagként és hűtőközegként állították elő és használták fel. Az ammónia üzemanyagként használható, de az ammónia elégetésében számos kihívás áll fenn, mint például az alacsony gyúlékonyság, a magas NOx-kibocsátás és az alacsony sugárzási intenzitás. Ezeknek a kihívásoknak a leküzdéséhez további kutatásokra van szükség az ammónia lángdinamikájában és a kémiában. Ez a cikk az ammónia üzemanyag közelmúltbeli sikeres alkalmazását tárgyalja, gázturbinákban, porított szénnel együtt tüzelve, valamint ipari kemencékben. Ezeket a pályázatokat a japán ‘miniszteri szintű stratégiai innováció-promóciós Program (SIP): energiahordozók’ keretében hajtották végre. Ezenkívül az ammónia égésének alapvető szempontjait tárgyalják, beleértve a lamináris előkeveréses lángok jellemzőit, az ellenáramú ikerlángokat és a turbulens előkeveréses lángokat, amelyeket nagy nyomáson fúvókaégővel stabilizáltak. Továbbá, ez a cikk az ammónia égetésének az NOx termelésével kapcsolatos kémiai részleteit, az NOx redukálásának folyamatait, valamint számos ammónia oxidációs kinetikai modell validálását tárgyalja. Végül bemutatjuk a gázturbinaszerű örvényégő LES eredményeit az alacsony NOx-tartalmú, együzemű ammóniagázturbina-égők kifejlesztése céljából.
