polttoprosesseissa

Polttoprosessit ovat kemiallisia reaktioita, joissa polttoaine reagoi hapen kanssa vapauttaen lämpöä ja usein valoa. Palaminen on tyypillisesti exothermistä ja sitä hyödynnetään energiantuotannossa sekä teollisissa prosesseissa.

Reaktion kulku riippuu siitä, miten polttoaine ja happi sekoittuvat. Palamisessa voidaan käyttää premixed-seoksena olevaa esilämmitettyä seosta, jossa polttoaine ja happi ovat sekoittuneet ennen sytytystä, tai diffuusi-palamista, jossa sekoittuminen tapahtuu palon edetessä diffuusion kautta.

Palamista voidaan luokitella täydelliseksi tai epätäydelliseksi. Täydellisessä palamisessa syntyy enimmäkseen hiilidioksidia ja vettä; epätäydellinen palaminen johtaa CO:iin, hiilivetyihin ja hiukkasmaisiiin aineisiin sekä pienhiukkasiin.

Palamisen nopeuteen ja tehokkuuteen vaikuttavat lämpötila, paine, seoksen koostumus (ekvivallit), sekoitus ja turbulenssi. Lisäksi polttoaineen laatu ja palamisen tilavuus vaikuttavat tuloksiin sekä päästöihin.

Päästöt: hiilidioksidi (CO2) on laajimmin seurattu kasvihuonekaasu. Typen oksideja (NOx) syntyy korkeissa lämpötiloissa, ja epätäydellinen palaminen tuottaa hiilimonoksidia (CO) sekä pienhiukkasia. Päästöjä voidaan kontrolloida optimoimalla sekoitusta, palamislämpötilaa, palamisaikaa sekä käyttämällä päästöjen hallintatekniikoita.

Käyttökohteita ovat lämmitys, teollisuuspolttoprosessit sekä moottorit ja turbiinit. Polttoprosesseja pyritään optimoimaan korkeampaan hyötysuhteeseen ja alhaisempiin päästöihin sekä parempaan lämpötilan hallintaan.