Air est seulement d'environ 21 pour cent d'oxygène; le reste étant essentiellement de l'azote conjointement avec le dioxyde de carbone et des gaz à l'état de traces. Bien que les humains et d'autres organismes se sont adaptés à prospérer dans cet environnement, l'augmentation de la teneur en oxygène aux fins d'un processus de combustion peut donner une efficacité accrue et d'autres avantages. Cette option est généralement pas pratique pour les propriétaires, mais il peut être utile pour l'industrie.
Fonction
Les deux façons les plus courantes pour augmenter la teneur en oxygène sont soit en ajoutant de l'oxygène liquide à l'entrée de l'air ou à l'aide d'une unité d'absorption par oscillation de pression sous vide pour éliminer une partie de l'azote, qui est l'élément le plus abondant de l'air. L'oxygène peut parfois être injecté dans la chambre de combustion ou même utilisé à des concentrations variables pendant les différentes phases de la combustion. Fusion ou refusion acier, le verre et l'aluminium sont des applications courantes de ces techniques.
Effets
L'azote joue normalement aucun rôle direct dans la combustion, mais à des températures élevées, il peut se combiner avec l'oxygène pour former des polluants indésirables. Pour la plupart, cependant, les actes d'azote en tant que spectateur à la réaction qui absorbe la chaleur et l'emporte dans les gaz d'échappement, ce qui diminue l'efficacité. Lorsque l'oxygène disponible est insuffisante, la combustion incomplète peut avoir lieu, ce qui crée le monoxyde de carbone et en laissant les hydrocarbures non brûlés, qui sont tous deux très polluants indésirables.
Avantages
En augmentant la concentration en oxygène, l'enrichissement en oxygène réduit les pertes de chaleur, car il y a moins d'azote pour évacuer la chaleur précieuse. La concentration en oxygène plus élevée peut permettre d'atteindre une température plus élevée de la flamme et une plus grande stabilité, ce qui améliore le transfert de chaleur vers le produit. L'enrichissement en oxygène peut également réduire les émissions de monoxyde de carbone, oxydes d'azote et des hydrocarbures non brûlés dans de nombreux brûleurs. La combinaison de ces effets peut vous aider à atteindre la consommation de carburant réduite, impact environnemental réduit et une plus grande productivité.
Considérations
la technologie d'enrichissement de l'oxygène va coûter plus cher au début, mais les économies éventuelles en termes de coûts de carburant et une productivité plus élevée peut compenser cette perte initiale. Selon le Centre d'énergie du Wisconsin, il faut généralement environ deux ans pour l'épargne avec un système d'enrichissement en oxygène pour égaler le montant d'argent qu'il coûte pour installer le système - moins si d'autres avantages en plus des économies d'énergie sont pris en compte. Les applications potentielles en dehors de l'acier, l'aluminium et le verre comprennent les fours à chaux, les dispositifs de chauffage pour le pétrole, les chaudières à vapeur alimentées au charbon et les opérations de fusion du cuivre.