Emission control by sulphur addition

PSO-2005 FU-5206 final report

Jesper Ahrenfeldt, Jimmy Andersen, Emiliano Bruno, Peter Glarborg, Ulrik Birk Henriksen, Weigang Lin, Paul Marshall, Christian Lund Rasmussen

Research output: Book/ReportReport

33 Downloads (Pure)

Abstract

Formålet med dette projekt har været dels at vurdere potentialet for svovltilsætning mhp emissionkontrol ved naturgasfyring i swirl-stabiliserede diffusionsflammer og i motorer, dels om muligt at afklare mekanismerne for effekten af små mængder svovl på oxidationhastigheden af brændslet. Projektet er et samarbejde mellem Institut for Kemiteknik (CHEC) og Mekanik, Energi og Konstruktion (Forgasningsgruppen) på DTU.

Delprojekt 1: Tilsætning af SO2 til swirl-brænderforsøg med naturgas.
Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en swirl-stabiliseret brænder ved svagt understøkiometriske betingelser. Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas-strømmen medfører en betydelig reduktion af emissionen af CO og UHC. Tilsættes svovl til sekundær eller tertiærluft ses enten ingen effekt eller en svag stigning i CO emissionen.
Delprojekt 2: Tilsætning af SO2 til forsøg med naturgas-drevet motor.
Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en motor under varierende støkiometriske betingelser (0.8 < λ < 1.6). Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas/luft-strømmen ikke medfører betydelige ændringer i emissionen af CO, UHC eller NO.

Delprojekt 3: Afklaring af mekanismer for interaktion mellem svovl og oxidation af CO/H2.
I dette delprojekt oxidationskinetikken for CO/H2 med og uden svovltilsætning blevet undersøgt. På basis af arbejdet med denne kinetik i PSO-projekt FU2207, suppleret med en række teoretisk udledte hastighedskonstanter for vigtige elementarreaktioner, er der opstillet en kemisk kinetisk model, som er i stand til at beskrive hovedparten af de eksperimentelle observationer, der er til rådighed fra laboratorieforsøg på KT og i litteraturen, tilfredsstillende. Modellen kan ikke forklare hvorledes tilsætning af små mængder svovl kan katalysere oxidationen af CO under svagt brændselsrige betingelser, som observeret i diffusionsflammer. Interaktionen af svovl med andre miljøskadelige komponenter (NO, klor, sod) er ligeledes blevet undersøgt.
Original languageEnglish
Place of PublicationKgs. Lyngby
PublisherDTU Chemical Engineering
Number of pages89
Publication statusPublished - 2007

Cite this

Ahrenfeldt, J., Andersen, J., Bruno, E., Glarborg, P., Henriksen, U. B., Lin, W., ... Rasmussen, C. L. (2007). Emission control by sulphur addition: PSO-2005 FU-5206 final report. Kgs. Lyngby: DTU Chemical Engineering.
Ahrenfeldt, Jesper ; Andersen, Jimmy ; Bruno, Emiliano ; Glarborg, Peter ; Henriksen, Ulrik Birk ; Lin, Weigang ; Marshall, Paul ; Rasmussen, Christian Lund. / Emission control by sulphur addition : PSO-2005 FU-5206 final report. Kgs. Lyngby : DTU Chemical Engineering, 2007. 89 p.
@book{4aae1e84eb494672928c71ed5ae84def,
title = "Emission control by sulphur addition: PSO-2005 FU-5206 final report",
abstract = "Form{\aa}let med dette projekt har v{\ae}ret dels at vurdere potentialet for svovltils{\ae}tning mhp emissionkontrol ved naturgasfyring i swirl-stabiliserede diffusionsflammer og i motorer, dels om muligt at afklare mekanismerne for effekten af sm{\aa} m{\ae}ngder svovl p{\aa} oxidationhastigheden af br{\ae}ndslet. Projektet er et samarbejde mellem Institut for Kemiteknik (CHEC) og Mekanik, Energi og Konstruktion (Forgasningsgruppen) p{\aa} DTU.Delprojekt 1: Tils{\ae}tning af SO2 til swirl-br{\ae}nderfors{\o}g med naturgas.Der er udf{\o}rt en r{\ae}kke fors{\o}g med indflydelse af SO2 tils{\ae}tning p{\aa} emissionen af CO, uforbr{\ae}ndte kulbrinter (UHC) og NO ved forbr{\ae}nding af naturgas i en swirl-stabiliseret br{\ae}nder ved svagt underst{\o}kiometriske betingelser. Resultaterne viser, at tils{\ae}tning af sm{\aa} m{\ae}ngder svovl til naturgas-str{\o}mmen medf{\o}rer en betydelig reduktion af emissionen af CO og UHC. Tils{\ae}ttes svovl til sekund{\ae}r eller terti{\ae}rluft ses enten ingen effekt eller en svag stigning i CO emissionen.Delprojekt 2: Tils{\ae}tning af SO2 til fors{\o}g med naturgas-drevet motor.Der er udf{\o}rt en r{\ae}kke fors{\o}g med indflydelse af SO2 tils{\ae}tning p{\aa} emissionen af CO, uforbr{\ae}ndte kulbrinter (UHC) og NO ved forbr{\ae}nding af naturgas i en motor under varierende st{\o}kiometriske betingelser (0.8 < λ < 1.6). Resultaterne viser, at tils{\ae}tning af sm{\aa} m{\ae}ngder svovl til naturgas/luft-str{\o}mmen ikke medf{\o}rer betydelige {\ae}ndringer i emissionen af CO, UHC eller NO.Delprojekt 3: Afklaring af mekanismer for interaktion mellem svovl og oxidation af CO/H2.I dette delprojekt oxidationskinetikken for CO/H2 med og uden svovltils{\ae}tning blevet unders{\o}gt. P{\aa} basis af arbejdet med denne kinetik i PSO-projekt FU2207, suppleret med en r{\ae}kke teoretisk udledte hastighedskonstanter for vigtige elementarreaktioner, er der opstillet en kemisk kinetisk model, som er i stand til at beskrive hovedparten af de eksperimentelle observationer, der er til r{\aa}dighed fra laboratoriefors{\o}g p{\aa} KT og i litteraturen, tilfredsstillende. Modellen kan ikke forklare hvorledes tils{\ae}tning af sm{\aa} m{\ae}ngder svovl kan katalysere oxidationen af CO under svagt br{\ae}ndselsrige betingelser, som observeret i diffusionsflammer. Interaktionen af svovl med andre milj{\o}skadelige komponenter (NO, klor, sod) er ligeledes blevet unders{\o}gt.",
author = "Jesper Ahrenfeldt and Jimmy Andersen and Emiliano Bruno and Peter Glarborg and Henriksen, {Ulrik Birk} and Weigang Lin and Paul Marshall and Rasmussen, {Christian Lund}",
year = "2007",
language = "English",
publisher = "DTU Chemical Engineering",

}

Ahrenfeldt, J, Andersen, J, Bruno, E, Glarborg, P, Henriksen, UB, Lin, W, Marshall, P & Rasmussen, CL 2007, Emission control by sulphur addition: PSO-2005 FU-5206 final report. DTU Chemical Engineering, Kgs. Lyngby.

Emission control by sulphur addition : PSO-2005 FU-5206 final report. / Ahrenfeldt, Jesper; Andersen, Jimmy; Bruno, Emiliano; Glarborg, Peter; Henriksen, Ulrik Birk; Lin, Weigang; Marshall, Paul; Rasmussen, Christian Lund.

Kgs. Lyngby : DTU Chemical Engineering, 2007. 89 p.

Research output: Book/ReportReport

TY - RPRT

T1 - Emission control by sulphur addition

T2 - PSO-2005 FU-5206 final report

AU - Ahrenfeldt, Jesper

AU - Andersen, Jimmy

AU - Bruno, Emiliano

AU - Glarborg, Peter

AU - Henriksen, Ulrik Birk

AU - Lin, Weigang

AU - Marshall, Paul

AU - Rasmussen, Christian Lund

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Formålet med dette projekt har været dels at vurdere potentialet for svovltilsætning mhp emissionkontrol ved naturgasfyring i swirl-stabiliserede diffusionsflammer og i motorer, dels om muligt at afklare mekanismerne for effekten af små mængder svovl på oxidationhastigheden af brændslet. Projektet er et samarbejde mellem Institut for Kemiteknik (CHEC) og Mekanik, Energi og Konstruktion (Forgasningsgruppen) på DTU.Delprojekt 1: Tilsætning af SO2 til swirl-brænderforsøg med naturgas.Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en swirl-stabiliseret brænder ved svagt understøkiometriske betingelser. Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas-strømmen medfører en betydelig reduktion af emissionen af CO og UHC. Tilsættes svovl til sekundær eller tertiærluft ses enten ingen effekt eller en svag stigning i CO emissionen.Delprojekt 2: Tilsætning af SO2 til forsøg med naturgas-drevet motor.Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en motor under varierende støkiometriske betingelser (0.8 < λ < 1.6). Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas/luft-strømmen ikke medfører betydelige ændringer i emissionen af CO, UHC eller NO.Delprojekt 3: Afklaring af mekanismer for interaktion mellem svovl og oxidation af CO/H2.I dette delprojekt oxidationskinetikken for CO/H2 med og uden svovltilsætning blevet undersøgt. På basis af arbejdet med denne kinetik i PSO-projekt FU2207, suppleret med en række teoretisk udledte hastighedskonstanter for vigtige elementarreaktioner, er der opstillet en kemisk kinetisk model, som er i stand til at beskrive hovedparten af de eksperimentelle observationer, der er til rådighed fra laboratorieforsøg på KT og i litteraturen, tilfredsstillende. Modellen kan ikke forklare hvorledes tilsætning af små mængder svovl kan katalysere oxidationen af CO under svagt brændselsrige betingelser, som observeret i diffusionsflammer. Interaktionen af svovl med andre miljøskadelige komponenter (NO, klor, sod) er ligeledes blevet undersøgt.

AB - Formålet med dette projekt har været dels at vurdere potentialet for svovltilsætning mhp emissionkontrol ved naturgasfyring i swirl-stabiliserede diffusionsflammer og i motorer, dels om muligt at afklare mekanismerne for effekten af små mængder svovl på oxidationhastigheden af brændslet. Projektet er et samarbejde mellem Institut for Kemiteknik (CHEC) og Mekanik, Energi og Konstruktion (Forgasningsgruppen) på DTU.Delprojekt 1: Tilsætning af SO2 til swirl-brænderforsøg med naturgas.Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en swirl-stabiliseret brænder ved svagt understøkiometriske betingelser. Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas-strømmen medfører en betydelig reduktion af emissionen af CO og UHC. Tilsættes svovl til sekundær eller tertiærluft ses enten ingen effekt eller en svag stigning i CO emissionen.Delprojekt 2: Tilsætning af SO2 til forsøg med naturgas-drevet motor.Der er udført en række forsøg med indflydelse af SO2 tilsætning på emissionen af CO, uforbrændte kulbrinter (UHC) og NO ved forbrænding af naturgas i en motor under varierende støkiometriske betingelser (0.8 < λ < 1.6). Resultaterne viser, at tilsætning af små mængder svovl til naturgas/luft-strømmen ikke medfører betydelige ændringer i emissionen af CO, UHC eller NO.Delprojekt 3: Afklaring af mekanismer for interaktion mellem svovl og oxidation af CO/H2.I dette delprojekt oxidationskinetikken for CO/H2 med og uden svovltilsætning blevet undersøgt. På basis af arbejdet med denne kinetik i PSO-projekt FU2207, suppleret med en række teoretisk udledte hastighedskonstanter for vigtige elementarreaktioner, er der opstillet en kemisk kinetisk model, som er i stand til at beskrive hovedparten af de eksperimentelle observationer, der er til rådighed fra laboratorieforsøg på KT og i litteraturen, tilfredsstillende. Modellen kan ikke forklare hvorledes tilsætning af små mængder svovl kan katalysere oxidationen af CO under svagt brændselsrige betingelser, som observeret i diffusionsflammer. Interaktionen af svovl med andre miljøskadelige komponenter (NO, klor, sod) er ligeledes blevet undersøgt.

M3 - Report

BT - Emission control by sulphur addition

PB - DTU Chemical Engineering

CY - Kgs. Lyngby

ER -

Ahrenfeldt J, Andersen J, Bruno E, Glarborg P, Henriksen UB, Lin W et al. Emission control by sulphur addition: PSO-2005 FU-5206 final report. Kgs. Lyngby: DTU Chemical Engineering, 2007. 89 p.