: :) • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • değerlerinin altında azoroksit oluşumları indirgenmeye başlanmaktadır. Bu nedenle di.işi.ik sıcaklık seviyelerindeki alevlerde Zeldovich mekanizması azoroksiclerin belli başlı kaynağı olarak göri.ilmemekcedir. Hidrokarbon yakıtiarın yanmasında azocoksitlerin oluşum hızları, özellikle zengin karışım bölgesinde ısıl-Nü mekanizmasında tanımlanan moleküler azotun doğrudan oksitlenme hızını aşabilmekte ve alev bölgesinin yakınlarında azocoksiclerin böylesi hızlı bir biçimde açığa çıkmasına ani-Nü adı verilmektedir. Bu konudaki çalışmalar, bazı ani-Nü oluşumlarını reaksiyon hızlarını artırıcı etkileri bulunan O ve OH radikallerinin ortamda yi.iksek oranlarda bulunmalarıyla açıklamaktadır. Araştırmalar, hidrokarbon alevlerinde ani-Nü oluşumunun özellikle lı i rdokarbon radikallerinin moleküler hidrojenle olan hızlı tepkimeleri ile başladığını, ardından ortaya çıkan amin ya da siyanicl bileşiklerinin (örneğin NH, HCN) bir dizi reaksiyon ile azotokside dönüştüklerini göstermiştir. Bu noktada, hangi hidrokarbon radikallerinin ani-Nü oluşumu için zincir reaksiyonu başlattığı sorusu önem kazanmaktadı r . Fosil yakacakların yakılması sonucu ortaya çıkan azotoksiclin bir başka remel kaynağı ela yakıttaki azot miktarıdır. Yakıt-Nü olarak nitelendirilen bu durum özellikle yapısında ağırlıkça %0,5 - 2,0 oranlarında azot içeren kömür ya ela kömür ti.irevi yakıtlar için önem kazanmaktadır. Çeşitli yakıt kombinasyonları denenerek yapılan araştırmalar sonucu, yakıttaki azotun azocoksicle clönüşümüni.in bi.iyi.ik ölçi.icle sıcaklık ve scokiyomecri gibi yanma bölgesinin yerel özelikleri ile yakıt-hava karışımındaki azot bileşeninin başlangıçtaki seviyesine bağlı olduğu belirlenmiştir. Çeşitli araştırıcılar ayrıca, gaz fazındaki yakıt-Nü reaksiyon zincirinin yakıtın içindeki azot bileşiklerinin hidrojen siyanicl (HCN) ve amonyağa (NH 3 ) çok hızlı dönüşümü ile başlatıldığını belirtmektedirler. Burada, yakıttaki azotun aromatik halkayla bağı halinde hidrojen siyanid, amin formunda bağlanması halinde ise amonyak önemli ürün olarak yorumlanmak cadı r. Son uçca, yakı c-NO mekanizmalarında özellikle hidrojen siyanid ile amonyağın oksirlenmeleri problemi ayrıntılı olarak incelenmektedir. Yukarıda özetlenen konu başlıklarının ışığında, öni.imüzde pek çok araştırmacı hidrokarbon yakıtlarının yanması ve azocoksit oluşumları ® DOĞAL GAZ DERGİSİ SAYI 40 konusunda çeşidi reaksiyon senaryoları üzerinde çalışmaktadır. Bu çalışmalar genel olarak mekanizmaları oluşcuran çok sayıda elemanter reaksiyonla ilgili kinetik parametrelerin saptanmasına yöneliktir. Sunulan çalışmada, CREK çözüm yöntemi kullanılarak (1), mükemmel karışımlı bir reaktör tanımlanmış ve meran gazının (CH4) esas bileşik olduğu doğal gazın yanması sonucu açığa çıkan azocoksic bileşenlerinin belirlenmesinde yalnızca ısıl-Nü mekanizması dikkate alınmıştır. Elde edilen model sonuçları ile bir karşılaştırma yapabilmek amacıyla Barcok'a ait deneysel bulgulardan (2) ve Miller'in elde ettiği teorik model sonuçlarından (3,4) yararlanılmış, böylelikle ısıl-Nü mekanizmasının ne ölçüde gerçekçi sonuçlar verdiği araştırılmıştır. :>2. YANMA KİNETİĞİ 2. 1 YANMA KİNETİĞİNİN ÖNEMİ Yanma olaylarının teorik analizinde, bilindiği gibi başlıca iki remel yaklaşım mevcut bulunmaktadır. Bunlardan birincisi denge kabulüdür. Bu kabulde reaktantların reaksiyona katılmak için sonsuz uzun zamana sahip oldukları varsayılmaktadır. Bu durumda karışımın Gibbs enerjisini minimize eden koşullar (sıcaklık ve yanma ürünlerinin derişiklikleri) aranmaktadır. Bu yaklaşım kinetik çözüme göre daha basit olması ve bilgisayarlara kolaylıkla uygulanabilmesi nedeniyle yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Yanma sonucu oluşan sıcaklık seviyesi ya da bazı kararlı ürünlerin (CO2, 02, I-l2O) dağılımlarının bulunması hedeflendiğinde denge kabulü pratik bir yaklaşım olarak kabul edilmekte ve bu kabulle akla yatkın sonuçlar elde edilebilmektedir. Buna karşılık yanmanın aslında dengesiz bir halde başladığı ve geliştiği bilinmektedir. Yakıt ve bava ancak sınırlı bir zaman aralığında yanma hücresinde kalabilmekte ve ürünler genellikle tam yanma hali sağlanamadan reaktörü cerk etmektedirler. Bu sonlu zaman aralığı "kalma süresi" olarak adlandırılmaktadır. Yanma işlemi sırasında, kalma süresine bağlı olarak pek çok dinamikler olaya erki ermekte ve yanmanın seyrını belirlemektedir. Bunun bir sonucu olarak, özeltikle azotoksit, karbonmonoksit, kükürrdioksit v e is gibi kirleticilerin oluşumu ve yok oluşu incelendiğinde, alev içerisinde az miktarda bulunan ve buna karşılık bir paradoks olarak büyi.ik önem taşıyan çeşitli ara iiri.iııler • •
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=