Sistemi energetici - SE EmissioniInquinanti

EMISSIONI DI INQUINANTI

Gli inquinanti o sostanze ritenute dubbiose per l'uomo e l'ecosistema, sono:

1. MONOSSIDO DI CARBONIO CO: si combina con l'emoglobina del sangue, impedendo l'apporto di ossigeno. Cause: asfissia e morte.

2. IDROCARBURI INCOMBUSTI: hanno proprietà cancerogene; sono gli idrocarburi aromatici, diossina ...

3. PARTICOLATO: causano disturbi all'apparato respiratorio e cardiovascolare diametro dei inbshettti a 500 µm

4. OSSIDI DI AZOTO NOx: causano infiammazioni all'apparato circolatorio, precursore del particolato secondario causato dalla fuoriuscita di ozono che provoca malattie respiratorie forme acido nitrico HNO₃; piogge acide

5. ANIDRIDE SOLFORICA SO₃: formano H₂SO₃, H₂SO₄ e solforosa SO₂, quindi piogge acide.

1. Processo di formazione e distruzione del monossido di carbonio

Non può essere evitato o adottato perché:

• composto intermedio della catena di reazioni che convestono l'ossidazione del carbonio in anidride carbonica.

Devo promuovere le reazioni di ossidazioni del monossido di carbonio in anidride carbonica

Atti chimici elementari più importanti:

• CO + 1/2 O₂ -> CO₂: ha energia di attivazione elevata, dunque è molto lento e il suo contributo è trascurabile.

• CO + OH -> CO₂ + H: è molto veloce, ma avendo comunque una energia di attivazione elevata, è valido solo se T > 2000 K.

• CO + HO₂ -> CO₂ + OH: reazione meno veloce delle (b), trascurabile alle alte temperature poiché (b) è più veloce.

Quindi:

La reazione (b) è l'unica rilevante: fornire parametri e condizioni per massimizzare la distruzione del monossido

RR = - d[CO]_b/dt

Modello di formazione di Zeldovich

Reazioni di Formazione

O + N₂ → NO + N   Lenta   →   Limita la velocità di reazione e produce 2 moli

N + O₂ → NO + O   Veloce

N + OH → NO + H   Veloce   →   consumano statisticamente gli atomi prodotti dalla prima reazione.

Quindi

d[NO_x]_ten/dt = 2 d[NO]_a/dt = 2 V(T)[O][N₂] = 2 k_p(T) AC e^-E_A/RT [O]^1/2 [N₂]

dove [O] deriva dalla reazione di dissociazione dell'ossigeno: O₂ ↔ 2O che è molto più veloce delle 1^a e può considerarsi all'equilibrio

k_p(T) = [O]² / [O₂]

→ [O] = k_p(T)^1/2 [O₂]^1/2

I parametri del particolato sono

▶ TIPO DI FIAMMA:

Il calore di irraggiamento della fiamma diffusa provoca la deidrogenazione del fiamma.

A ciò si aggiunge la disuniformità dell'ossigeno che non ossida il combustibile prima della deidrogenazione.

▶ TIPO DI COMBUSTIBILE

Gassosi:

Alto rapporto H/C

Leggeri

• Ridonse quantità

Liquidi solidi:

Fiamme diffusive

Basso rapporto H/C

più struttura carboniosa

• Maggiore quantità