La formation de l'oxyde azotique dans les flammes de diffusion de gaz naturel Nitrogen. Oxyde Formation in Natural-Gas Diffusion Flams

Abstract

L'étude de la formation de l'oxyde azotique dans des flammes de diffusion de ga naturel est effectuée depuis deux ans sur le four expérimental du Groupe d'Etude des Flammes de Gaz Naturel situé à Toulouse. Un certain nombre de variables ont été explorées : type de flamme, excès d'air, préchauffage de l'air, teneur en oxygène du comburant, puissance calorifique, et débit de moment cinétique. L'étude a mis en évidence une corrélation générale, quelle que soit la variable considérée, entre la quantité maximale d'oxyde d'azote formé et la température maximale de la flamme. Certains des résultats précédents ont été exploités à l'Institut Français du Pétrole, en vue d'établir une équation de vitesse de formation de NO applicable aux flammes axiales de diffusion de gaz naturel. Les calculs s'appuient sur les connaissances obtenues lors de l'étude cinétique de formation de NO effectuée au Laboratoire d'Aérothermique Fondamentale. Les résultats du calcul théorique confirment ceux de l'étude sur le four expérimental en ce qui concerne l'influence prépondérante de la température sur la formation de l'oxyde azotique. Par ailleurs, le calcul théorique retrouve bien les résultats obtenus lors de l'étude fondamentale, selon lesquels la cinétique de formation de NO évolue le long de la flamme depuis le front de flamme jusqu'aux gaz brûlés. La généralisation à un grand nombre de flammes de l'équation cinétique expérimentale obtenue nécessite maintenant de prendre en compte certains phénomènes de diffusion négligés jusqu'à présent. Research on the formation of nitrogen oxide in natural-gas diffusion flammes has been going on for two years in the experimental furnace of the Groupe d'Etude des Flammes de Gaz Naturel located in Toulouse. Different variables have been investigoted such as type of flamme, air excess, air preheating, oxygen content in the oxidant, heating power and kinetic moment output. Investigations have revealed a general correlation, no motter what variable is considered, between the maximum amount of nitrogen oxide formed and the maximum température of the flame. Some of the findings have been tested at Institut Français du Pétrole in on effort to find an equation forthe rate of NO formation that could be applied to axial flames from natural gas diffusion. Calculations are based on findings obtained from the kinetic analysis of NO formation that was performed at the Laboratoire d'Aerothermique Fondamentale.