Bir oxycombustion işlemi olup yanma olan oksijen (O 2 ) direkt olarak kullanılır bir şekilde oksitleyici yerine sadece hava . Azotu yanmadan hariç tutarak, alev sıcaklığı önemli ölçüde artar ve üretilen duman miktarı ile NOx üretimini sınırlar .
Oksitleyicinin oksijen içeriği% 90-95'i aşar aşmaz oksi yanmasından sık sık söz ederiz, bu da CO 2'de yaklaşık 10 kat daha zengin dumanlar üretmek için yeterli bir orandır. geleneksel yanma sonrası dumanlara göre.
Yanıcı fosil esas içeren karbon (C), hidrojen (H) ve daha küçük oranlarda oksijen (O), azot (N) kükürt (S) ve diğer çeşitli elemanların eser miktarda.
Bu yakıtlar havada yandığında ( nitrojenden (N 2) yaklaşık% 79 ve oksijen (O 2))% 21 için yaklaşık, yakıt bileşenleri ile tepkimeye girer, karbon dioksit, su buharı elde edildi ( 'H 2 O), kükürt dioksit (SO 2) ve nitrojen oksitler . Havadaki azot reaksiyona katılmaz (yüksek sıcaklıkta kısmen ayrışabilmesi ve ayrıca NOx vermesi dışında) ve yanma dumanlarında bulunur. Bu nedenle bunlar esas olarak nitrojen, su buharı ve karbondioksitten oluşur, diğer bileşenler yalnızca daha küçük bir oranda bulunur.
Bu sonuncu, önemli kirleticiler kimyasal reaksiyonla elimine edilebilir: kireçtaşı veya kireç ile reaksiyona girerek kükürt dioksit , ardından kalsiyum sülfat (CaSO 4); NOx, amonyak ile reaksiyona girerek azaltılabilir . Karbondioksitin kimyasal olarak uzaklaştırılması daha zordur. Ancak bu gaz bir sera gazıdır ve küresel ısınmanın ana katkısı olarak kabul edilir .
Yanma dumanlarını çıkarmak ve karbondioksiti daha iyi yönetmek için araştırılan teknikler arasında, oksicombustion umut verici görünüyor.
Yanma dumanları (havada) esas olarak nitrojenden (N 2), su buharı (H 2 O) ve karbondioksit (CO 2), dumanı yoğunlaştırarak ve suyu sıvı halde toplayarak su buharını çıkarmak kolaydır. Asıl zorluk, nitrojen ve karbondioksitin ayrılmasıyla ilgilidir. Hava yerine saf oksijen kullanan oksi-yanma, baca gazlarında yalnızca iki ana bileşen üretir: karbondioksit ve su buharı. Su yoğuşma yoluyla uzaklaştırıldıktan sonra geriye sadece karbondioksit kalır. Bununla birlikte, bu gaz saf değildir: ayrıca argon ve sülfür dioksit izleri de vardır (SO 2) yakıtta bulunan kükürtten ve tüketilmeyen oksijenin geri kalanından (genel olarak ≤% 7)
Saf oksijende yanma, alev sıcaklıklarını geleneksel ekipmanların (fırınlar, fırınlar vb. ) Dayanamayacağı seviyelere yükseltir . Elde edilen karbondioksit bu nedenle havadaki nitrojeni değiştirmek için "balast" olarak geri dönüştürülür . Bir gaz Bu şekilde elde edilen (O 2 -CO 2 ) üretilmesi buharlar daha da üretimde keskin bir azalma özellikle karbondioksit sayesinde konsantre edildi ise, yanma sıcaklığını düşürür etkinliğini artırır azot oksitlerin. (NOx).
Teorik olarak, yakıtı% 21 oksijen ve% 79 karbondioksit karışımında yakmak, sıcaklığı havadaki yanmaya yakın bir seviyeye düşürür. Aslında, bu orana (% 21 /% 79) titizlikle saygı göstermemize gerek yok, özellikle nitrojen ve karbondioksit aynı fiziksel özelliklere (yoğunluk, emisyon, vb. ) Sahip olmadığından. Bu oranı optimize etmek için deneyler yapılıyor.
Oksijenli yanma kurulumu bu nedenle şunları içerir:
Ana dezavantaj, hava ayırma ünitesidir; Aslında, azot ve dumanı oluşturan karbondioksitin ayrılması sorunu, havayı oluşturan nitrojen ve oksijenin ayrılması sorununa kaymaktadır.
Bu son teknik ( fraksiyonel damıtma ile kriyojenik ayırma ) geliştirilmiştir ve endüstriyel olarak uzun süredir uygulanmaktadır, ancak çok enerji yoğundur.
Bununla birlikte, karbondioksit tutma esas olarak elektrik üreten termik santrallerle ilgilidir ; bu, açık ara en fazla karbondioksit yayan bir faaliyettir. Oksijenli yanma kullanmak, hava ayırma ünitesini çalıştırmak için emilen gücü hesaba katarsak, elektrik santralinin net verimini 10 ila 15 puan düşürür (ve karbondioksiti yakalamak için test edilen diğer tüm teknikler için aynı şey geçerlidir).