La reducción selectiva no catalítica ( SNCR ) es un método para reducir las emisiones de óxido de nitrógeno en las centrales eléctricas convencionales que queman biomasa , residuos y carbón . El proceso implica inyectar amoníaco o urea en la cámara de combustión de la caldera en un lugar donde los gases de combustión estén entre 1400 y 2000 °F (760 y 1090 °C) para reaccionar con los óxidos de nitrógeno formados en el proceso de combustión. El producto resultante de la reacción química redox es nitrógeno molecular (N 2 ), dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O). [1]
La conversión de NOx nocivos en N2 inocuos se describe mediante la siguiente ecuación simplificada: [2]
Cuando se utiliza urea, se produce la reacción previa para convertirla primero en amoníaco:
Al ser un sólido, la urea es más fácil de manipular y almacenar que el amoníaco (NH 3 ), más peligroso , por lo que es el reactivo preferido.
La reacción requiere un tiempo de reacción suficiente dentro de un cierto rango de temperatura, típicamente 1400 y 2000 °F (760 y 1090 °C), para ser efectiva. A temperaturas más bajas, el NO y el amoníaco no reaccionan. El amoníaco que no ha reaccionado se llama deslizamiento de amoníaco y no es deseable, ya que el amoníaco puede reaccionar con otras especies de combustión, como el trióxido de azufre (SO 3 ), para formar sales de amonio . [3]
A temperaturas superiores a 1093 °C el amoníaco se oxida:
En ese caso se produce NO en lugar de eliminarse.
Otra complicación es la mezcla. En general, se formará más NO en el centro del recipiente de reacción y menos cerca de las paredes, ya que las paredes están más frías que el centro. Por lo tanto, debe llegar más amoníaco al centro y menos cerca de las paredes; de lo contrario, el NO en el centro encuentra insuficiente amoníaco para la reducción y el exceso de amoníaco cerca de las paredes se escapa.
Aunque en teoría la reducción selectiva no catalítica puede alcanzar la misma eficiencia de aproximadamente el 90% que la reducción catalítica selectiva (SCR) , las limitaciones prácticas de temperatura, tiempo y mezcla a menudo conducen a peores resultados en la práctica. Sin embargo, la reducción selectiva no catalítica tiene una ventaja económica sobre la reducción catalítica selectiva, ya que el costo del catalizador no existe.