Phương pháp phân hủy nhiệt NOx dựa trên chất khử là khí tự nhiên. Khí được đun nóng đến 400oC trong thiết bị truyền nhiệt (nhờ niệt lượng của khí sau xử lý) và cho vào thiết bị phản ứng cùng với khí tự nhiên và không khí để đốt cháy nó. Trong thiết bị phản ứng ở 1.000 – 1.100oC diễn ra sự phân hủy NOx thành các sản phẩm không độc. Khí nóng này đi qua buồng đốt phụ trợ ở 600oC đi qua thiết bị truyền nhiệt để nhường nhiệt lượng cho khí thải ban đầu và sau đó ở 200oC nhờ quạt đẩy qua ống khói thải vào khí quyển.
Khi xử lý một thể tích tương đối nhỏ khí thải chứa NOx bằng phương pháp phân hủy nhiệt độ cao bởi chất khử đồng thể về mặt kinh tế có lợi hơn so với phương pháp xúc tác và kiềm.
Để xử lý một thể tích lớn khí thải với nồng độ NOx nhỏ chất khử có thể dùng là khí amoniac, khi đó cho phép giảm đáng kể nhiệt độ của quá trình phân hủy.
Ở nhiệt độ 30 – 40oC diễn ra các phản ứng tỏa nhiệt sau: NH4 + H2O <=> NH4OH
2NO2 + 2NH4OH → NH4NO2 + NH4NO3 + H2O N2O3 + 2NH2OH → 2NH4NO2 + H2O
Sự đun nóng dòng khí tiếp theo dẫn đến sự phân hủy các acrosol nitric và nitrat tạo thành các sản phẩm không độc.
NH3NO2 → N2 + 2H2O
NH4NO3 → N2 + 2H2O +1/2 O2
Nitric amon phân rã mãnh liệt ở 70 – 80oC, còn nitrat amoni phân hủy ở nhiệt độ 230- 240oC. Nếu nồng độ NOx trong khí thải 0,4% thể tích) và ammonia được nhập vào với số lượng lớn theo phương trình lượng hóa học thì mức độ phân hủy các muối ở 250oC là 98% còn ở 300oC là 100%.
Sử dụng cacbanic ở dạng dung dịch với nước hoặc trong axit HNO3, H2PO4, H3PO4
làm giảm nhiệt độ phân hủy. Tuy nhiên, vận tốc không lớn và hiệu quả làm sạch không quá 80%.
Sử dụng dung dịch nước – cacbanic: NO2 + H2O → HNO3 +HNO2
2HNO2 + CO(NH2)2 → 2N2 + CO2 + 3H2O N2O3 + CO(NH2)2 → 2N2 + CO2 + 2H2O Sử dụng dung dịch axit nitric – cacbanit
NO + NO2 + HNO3 + 2CO(NH2)2 → 2N2 + NH4NO3 + 2CO + H2O
Cacbanit được dùng ở dạng bột hoặc hạt, phủ lên các chất mang xốp hay được ép cùng với nó. Hiệu quả xử lý NOx có thể đạt 85 – 99% và lớn hơn.
Chương 5: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NOX CHO NHÀ
Từ kết quả thu được trong đợt khảo sát tại nhà máy xi măng Hòn Chông vào ngày 15 tháng 11 năm 2006 cho thấy lượng phát thải NOx tại một số ống khói của nhà máy cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Vì vậy cần phải có biện pháp xử lý thích hợp đối với các ống khói có phát thải NOx vượt tiêu chuẩn cho phép.
Các ống khói cần lắp đặt hệ thống xử lý NOx là: Ống khói Nhà máy phát điện, Hệ thống Kiểm soát NOx tại nguồn các ống khói của khu vực sản xuất xi măng cần phải được bảo trì để giảm phát thải NOx ở ống khói lò nung (Kiln Stack).