Термическое дожигание. 
Экология

Термическое дожигание основано на высокотемпературном сжигании газовых примесей в выбросах, при котором происходит обезвреживание загрязнителей путем окисления. В основном термическое дожигание используют при концентрации примесей, превышающей пределы воспламенения, и высоком содержании кислорода в газах.

Данный метод широко применяется для очистки практически любых паров и газов, молекулы которых содержат только водород, углерод и кислород. К таким соединениям относятся водород Н₂, оксид углерода СО, углеводороды C_mH_n и кислородные производные углеводородов C_mH_nO_p. Посредством сжигания возможно обезвреживание этих веществ в любом агрегатном состоянии, а при термокаталитическом окислении — только в газообразном.

Необходимо учитывать, что для осуществления процесса горения необходимы.

• • количество времени, достаточное для завершения химических реакций;
• • температура для нагрева газовых выбросов до последовательных стадий разложения и до загорания углерода и водорода;
• • турбулентность, позволяющая смешивать кислород и горючие элементы и обеспечивать полное сгорание.

При горении протекают следующие основные реакции [4]:

При сжигании чисто органических соединений далеко не всегда удается обеспечить абсолютно полное окисление исходных компонентов до практически безвредных углекислого газа (С0₂) и паров воды (Н₂0). В большинстве случаев в дымовых газах присутствуют оксид углерода (СО) и другие продукты химического недожога. Еще одним ограничивающим фактором является ускоренное образование оксидов азота при повышенных температурах.

Если газообразное топливо перемешано с воздухом до начала воспламенения, то горение протекает в голубом пламени. В случае когда уже нагретый кислород добавлен к нагретому газу, горение протекает в желтом пламени, в котором при недостатке кислорода могут образовываться сажа и пироуглерод (или пиролитический углерод — пленки углерода, образующиеся на нагретых поверхностях в результате термодеструкции углеродсодержащих веществ).

В настоящее время преобладающим газообразным топливом является природный газ, в основном метан. Кроме того, в качестве газообразного топлива могут выступать газовый конденсат, нефтяные газы, доменный газ, ацетилен и водород. Количество воздуха, используемого в системе сжигания, зависит от количества кислорода, требуемого для полного сгорания, и от степени смешения. При идеальном смешении теоретическое отношение воздуха к топливу обеспечивает полное сгорание, однако смешение никогда не бывает идеальным и для полного сгорания требуется избыточный воздух. Увеличение содержания избыточного воздуха позволяет повысить эффективность сгорания, но при этом происходит разбавление и охлаждение продуктов горения. Концентрация избыточного воздуха, выше которой с отходящими газами теряется больше теплоты, чем высвобождается при сгорании, называется точкой максимальной общей тепловой эффективности.

Дожигание может быть использовано для разрушения токсичных органических веществ в горючих газах, но применение этого метода затруднено тем, что концентрация органических примесей, распределенных в большом объеме воздуха, очень низка. Для нагрева таких объемов воздуха используется очень большое количество энергии. Экономичность процесса дожигания может быть значительно повышена благодаря адсорбционному концентрированию загрязнений перед дожиганием, при котором концентрация загрязнителя повышается в 40 раз.